ステンレス板を腐食させる11の要因
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ステンレス板を腐食させる11の要因

ステンレス板を腐食させる11の要因

ステンレス鋼板は、最低 10.5% のクロム含有量を含む金属です。 クロムは空気中の酸素と反応して保護層を形成し、ステンレス鋼を耐腐食性と錆び性に優れたものにします。 クロムの含有量が多いほど耐食性が高くなり、金属は錆びにくくなります。 また、強度が高く、表面が滑らかで、加工性が良く、メンテナンスが容易なため、軽量および重量物の多くの用途に好まれています。 しかし、このような優れた機能を備えていても、結局のところ、ステンレス鋼板は錆びます。それは「ステンレス」であって「汚れない」ではありません。 ステンレス鋼板の一般的な腐食の種類と、この金属製品を使用する際に腐食を避けるためにどのような対策を講じるかを見てみましょう。

ステンレス鋼板の一般的な腐食タイプは何ですか?

ステンレス鋼板の腐食には、一般的に XNUMX つのタイプがあります。 読み続けて、どのタイプが腐食を引き起こす可能性があるかを調べてください。 ステンレス鋼板.

1. 一般的な腐食

この種の腐食は通常、ステンレス鋼板の表面全体に均一に発生します。 塩酸と硫酸の濃度と温度に応じて不動態層が均一に侵食され、減肉が鋼の表面全体に分布します。 全体的な腐食は SS プレートの有効応力負担面積と耐用年数を減少させますが、局所的な腐食ほど有害ではありません。

2. ガルバニック腐食

偶然か設計かにかかわらず、XNUMX つの異なる金属が溶接された場合。 腐食は、特性の異なる XNUMX つの金属が共通の電解質材料 (水や溶接フィラー材料など) を介して接続されている場合に発生し、一方の材料からもう一方の材料へ電流が流れることがあります。 これにより、「貴金属」の低い金属(新しい電子をより容易に受け入れる金属)が「陽極」となり、より早く腐食が始まります。

この腐食の速度は、接合されるステンレス鋼の特定の種類、使用された溶接フィラーの種類、周囲の温度と湿度、接触する金属の総表面積など、いくつかの要因によって異なります。お互いに。

バイメタル腐食の最善の予防策は、そもそも XNUMX つの異なる金属を永久に接合しないようにすることです。 僅差の XNUMX 番目の方法は、金属にコーティングを加えて金属を密閉し、カソードからアノードへの電子の流れを防ぐことです。

また、接合される金属とあまりにも異なる溶接フィラーを使用すると、ステンレス鋼の接合に使用される炭素鋼のネジやボルトと同様に、溶接部位での電気腐食が発生する可能性があることにも注意してください。

ガルバニック反応

3. 粒界腐食

最も典型的な例は、溶接部分の粒界腐食です。金属の溶接部分に亀裂が入り始め、亀裂のように見えます。

溶接中にオーステナイトが450〜900℃に加熱されると、粒界中のクロムが炭素とともに析出しやすくなり、炭化クロムが形成されます。 炭素とクロムは親和性が高いため、クロムの炭素含有量の17倍を吸収して炭化物を形成し、ステンレス鋼の耐食性を大幅に低下させます。 耐食性を達成するには、ステンレス鋼の炭素含有量を制御する必要があります。 メーカーは炭素含有量が最大 0.02% の材料を選別して生産に投入できるため、粒界腐食に対する耐性が大幅に向上します。 また、321グレードなどのステンレス鋼板には、クロムよりも炭素との親和性が強いチタン(ニオブ)を添加することにより、クロム元素の安定性を高め、耐粒界腐食性を向上させることもできます。

4. 孔食

これは空洞や穴が残る局所的なタイプの腐食です。上のパッシブ層 ステンレス鋼板 特定の化学種によって攻撃される可能性があります。したがって、ステンレス鋼板が塩や作業台などの塩化物が豊富な環境にさらされると、孔食が発生する可能性があります。たとえば、貨物船に使用されるステンレス鋼板には、時間の経過とともに孔食が発生します。これは、海水や潮風に常にさらされているためであり、どちらにも高濃度の塩分が含まれています。

塩化物腐食に加えて、孔食は、長時間の高温や表面の酸素欠乏によっても発生することがあります。

孔食を回避するには、有害な化学物質と長時間接触しないステンレス鋼プレートを使用するか、グレード 316 ステンレス鋼など、塩化物の攻撃に対してより耐性のあるグレードの鋼材を選択することが重要です。 304 ステンレス鋼など、塩化物に対する耐性が弱いことで知られるグレードの使用は避けてください。 あるいは、特殊なコーティングを鋼表面に適用して、環境中の塩化物との直接接触を防ぐこともできます。

孔食

5. 隙間腐食

局部腐食の一種で、XNUMX つの金属、または金属と非金属の接合面の隙間に発生します。

ステンレス鋼板の表面に不動態層を確実に形成するには、酸素の供給が必要です。 例えば、XNUMX枚のステンレス鋼板をボルトで固定し、電解液と接触させると、ステンレス板がしっかりと吸着して酸素をはじき、隙間の間で腐食が始まります。 電解質が塩化ナトリウムであり、加熱されると、腐食プロセスが大幅に速くなります。

隙間腐食は、柔軟なシーラントで隙間をシールするか、より耐食性の高いグレードを使用することによって回避されます。

これは、ステンレス鋼素材の隙間を柔軟なシーラントで密閉することで防ぐことができます。 適切な溶接技術を使用し、排水を確保することで、さらなる隙間の発生を防ぐこともできます。

6. 応力腐食

応力腐食は比較的まれな形態の腐食であり、その発生には引張応力、温度、腐食種 (多くの場合は塩化物イオン) の特定の組み合わせが必要です。 理由の XNUMX つは、ほとんどの高温機器の内面には、加工や製造後にまだ内部応力が残っていることです。 ステンレス鋼板の内部に引張応力のみが存在し、圧縮応力が存在しない場合、応力が存在することにより腐食割れが発生します。 発生した場合、急速にステンレス鋼板の機械的特性が破壊され、数か月や数年ではなく数日で破壊される可能性があります。 硫化物応力腐食割れ (SSCC) として知られる別の形態は、石油およびガスの探査および生産における硫化水素に関連しています。

機械構造の場合、引張応力を排除することは不可能です。 したがって、実際の操作では臨界温度を制御することが非常に重要です。 応力腐食割れを防ぐには、塩化物イオンを発生させる高温の印刷助剤や染色助剤の使用を排除することが重要です。

応力腐食割れ

7. 化学腐食

まず、ステンレス板ワークの表面に付着した油、ゴミ、酸、アルカリ、塩分等は、一定の条件下で腐食媒体に変化し、ステンレス板の特定成分と化学反応を起こして化学腐食や錆が発生します。 。 第二に、さまざまな傷による不動態皮膜の損傷により、ステンレス鋼板の保護性能が低下し、化学媒体と反応しやすくなり、化学腐食や錆が発生します。 最後に、酸洗および不動態化後の洗浄が不適切であると、液体が残留し、ステンレス鋼プレートに直接的な化学腐食を引き起こす可能性があります。

8. 電気化学 腐食

XNUMX つの異なる金属が接触して電解液に侵入すると、不活性度の低い金属がアノードになり、不活性度の高い金属がカソードになり、アノード金属はイオンを生成し続けてカソードに向かって移動し、アノード金属自体が腐食した。 電気化学腐食が発生します。 電気化学腐食の主な形態は次のとおりです。

1. 炭素鋼汚染: 電気化学的腐食は、ステンレス鋼板と炭素鋼部品の間の接触と、ガルバニ電池を形成する腐食性媒体との接触によって生じる傷によって引き起こされます。

2. 切断: 切断スラグ、飛沫、その他の錆びやすい物質と腐食性媒体の付着によりガルバニ電池が形成され、電気化学的腐食が発生します。

3. 焼き付け: 火炎加熱領域の組成と金属組織が不均一に変化し、腐食性媒体とガルバニ電池を形成して電気化学的腐食を引き起こします。

4. 溶接: 溶接領域の物理的欠陥 (アンダーカット、気孔、亀裂、溶融の欠如、溶け込みの欠如など) および化学的欠陥 (粗粒、粒界のクロム不足、偏析など)、および溶接部からの腐食媒体。ガルバニ電池が電気を生成するため、電気化学的腐食が発生します。

5. 材質: ステンレス鋼の化学的欠陥 (不均一な組成、S、P 不純物など) および表面の物理的欠陥 (多孔性、膨れ、亀裂など) は、腐食性媒体とガルバニ電池を形成し、電気化学的欠陥を引き起こす原因となります。腐食。

6. 不動態化: 酸洗による不動態化効果が低いため、ステンレス鋼板の表面に不均一または薄い不動態膜が形成され、電気化学的腐食が発生しやすくなります。

7. 洗浄: ステンレス鋼プレートの残りの酸洗不動態化残留物と化学腐食生成物は、ステンレス鋼部品に電気化学腐食を形成します。

電気化学的腐食

9. 大気腐食

ステンレス鋼板は耐食性に優れていますが、環境によっては錆びやすくなります。特に湿度が高い場所、雨天が続く場所、空気中のpHが高い環境などです。 したがって、ステンレス鋼プレートを乾燥した換気の良い環境に置くことが重要です。

10. 極端な温度による腐食

ステンレス鋼は、融点が高くなるように設計されています (通常は 600 ℃以上)。 極端な温度にも溶けずに耐えることができますが、耐腐食性に影響を与える他の変化が起こる可能性があります。 一般的な例の XNUMX つは、ステンレス鋼プレートが高温 (多くの熱処理/アニーリング プロセスで使用されるものなど) にさらされてスケールが形成される場合です。 溶融した金属にスケールが形成されると、スケールの組成がベースメタルとは異なるため、薄片状の残留物がバイメタル腐食を引き起こす可能性があります。

さらに、極端な温度により、露出したステンレス鋼プレートがしばらくの間保護酸化層を失う可能性があります。 この層は熱によって剥がされてから再形成されるまでに時間がかかります。 この層がないと腐食の危険性が高まります。

これを防ぐには、特定のステンレス鋼プレートの推奨動作温度を確認し、製造プロセスで使用される温度がその制限を超えていないかどうかを確認することが重要です。 プロジェクトまたは業務の温度がこれらの制限を超えている場合は、温度を調整するか、ニーズにより適したグレードのステンレス鋼を購入することを検討してください。

11. 製錬プロセスによって引き起こされる腐食

優れた製錬技術、高度な設備、高度なプロセスを備えた大規模なステンレス鋼工場では、合金元素の制御、不純物の除去、ビレットの冷却温度の制御を確実に行うことができます。 そのため、ステンレス製品の品質は安定しており、錆びにくく信頼性があります。 それどころか、小規模な製鉄所の中には後進的な設備と後進的なプロセスを備えているところもあります。 製錬工程では不純物を除去することができず、製造された製品には必然的に錆が発生します。 したがって、ステンレス鋼板またはその他のステンレス鋼製品を購入するときは、信頼できる強力なステンレス鋼板のメーカーとサプライヤーを選択することを忘れないでください。

ステンレス鋼の用途

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ステンレス鋼板製品の品質を維持するには、何が材料の完全性と自然抵抗特性に影響を与えるかを知ることが重要です。 何がステンレス鋼を腐食させるのかを知ることは、製品の構造を健全に保ち、できるだけ長く使用できるようにするのに役立ちます。

最高品質の金属だけを求める人には、専門家の洞察を得るだけでなく、追加の予防策を知ることをお勧めします。 接触 グニー・スティール ステンレス製品の理想的なフィット感と安全上の注意事項について、今すぐ専門家に相談してください。

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著者 : グニー・スティール Gnee Steel は、中国の信頼できるステンレス鋼のメーカー、サプライヤー、輸出業者です。 製造する製品には、ステンレス鋼パイプ、ステンレス鋼コイル、ステンレス鋼板、ステンレス鋼形材、ステンレス鋼箔、ステンレス鋼継手が含まれます。 これまでに同社の製品は120カ国以上に輸出され、1000以上のプロジェクトに貢献し、国内外の多くの顧客に支持されています。

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