Pitting korozija je oblik lokalizirane korozije koja dovodi do stvaranja malih rupa u metalu. To može biti značajan problem u raznim industrijama, posebno u onim gdje su materijali izloženi agresivnom okruženju. Kao dobavljač UNS S31700, iz prve ruke sam svjedočio izvanrednoj sposobnosti ove legure da se odupre koroziji u obliku rupica. U ovom blogu ću se pozabaviti naukom koja stoji iza toga kako UNS S31700 postiže ovaj podvig.
Razumijevanje pitting korozije
Prije nego što istražimo kako je UNS S31700 otporan na piting koroziju, bitno je razumjeti šta je to korozija i šta je uzrokuje. Pitting korozija se obično javlja u metalima kada su izloženi korozivnom okruženju koje sadrži kloridne jone, kao što je morska voda ili određene hemijske otopine. Hloridni joni mogu prodrijeti u zaštitni sloj oksida na površini metala, stvarajući mala anodna mjesta. Jednom kada se ove lokacije formiraju, počinje samoubrzavajući proces korozije. Metal na anodnim mjestima se rastvara, formirajući jame, dok okolni metal djeluje kao katoda.
Hemijski sastav UNS S31700
UNS S31700, takođe poznat kao nerđajući čelik 317, je austenitni nerđajući čelik. Njegov hemijski sastav igra ključnu ulogu u njegovoj otpornosti na koroziju. Legura sadrži približno 18-20% hroma (Cr), 11-15% nikla (Ni) i 3-4% molibdena (Mo).
Krom je ključni element u nehrđajućim čelicima jer formira pasivni oksidni sloj na površini metala. Ovaj oksidni sloj je tanak, prianjajući i samozacjeljiv. Kada je metal izložen kiseoniku, hrom reaguje sa njim i formira hrom oksid (Cr₂O₃). Ovaj oksidni sloj djeluje kao barijera, sprječavajući dalju koroziju metala ispod. Što je veći sadržaj hroma, oksidni sloj postaje stabilniji i zaštitniji.
Nikl povećava otpornost legure na koroziju, posebno u okruženjima koja se smanjuju. Također poboljšava duktilnost i žilavost čelika, čineći ga lakšom za izradu. Osim toga, nikl pomaže u održavanju austenitne strukture čelika, što je korisno za njegove ukupne performanse.
Molibden je još jedan kritičan element za otpornost na koroziju. Povećava stabilnost pasivnog oksidnog sloja u prisustvu hloridnih jona. Molibden formira molibdatne ione u oksidnom sloju, koji mogu inhibirati prodiranje hloridnih jona. To smanjuje vjerojatnost stvaranja anodnih mjesta i na taj način sprječava koroziju u obliku točaka.
Formiranje i stabilnost pasivnog filma
Pasivni film na površini UNS S31700 je složena struktura sastavljena uglavnom od krom-oksida, uz doprinose drugih elemenata kao što su molibden i nikl. Formiranje ovog pasivnog filma je dinamičan proces. Kada je legura izložena oksidirajućem okruženju, atomi hroma na površini reaguju sa kiseonikom i formiraju hrom oksid. Prisustvo molibdena u leguri potiče stvaranje stabilnijeg i zaštitnog pasivnog filma.
Stabilnost pasivnog filma je ključna za otpornost na koroziju. U prisustvu hloridnih jona, pasivni film može biti napadnut. Međutim, visok sadržaj hroma i molibdena u UNS S31700 pomaže da se pasivni film brzo popravi. Ako je mala površina pasivnog filma oštećena jonima klorida, krom i molibden u leguri će reagirati s kisikom u okolišu kako bi se reformirao zaštitni sloj.
Poređenje sa drugim nerđajućim čelicima
Da biste bolje razumjeli otpornost na koroziju UNS S31700, korisno je uporediti ga s drugim nehrđajućim čelicima. na primjer,Nerđajući čelik 310S / UNS S31008 / 1.4845ima visok sadržaj hroma i nikla, ali relativno nizak sadržaj molibdena. Iako ima dobru opštu otpornost na koroziju, njegova otpornost na piting koroziju nije tako dobra kao kod UNS S31700, posebno u sredinama koje sadrže hlorid.
Nerđajući čelik 316L Mod / UNS S31603 / 1.4435je široko rasprostranjen austenitni nehrđajući čelik. Sadrži manji sadržaj molibdena u odnosu na UNS S31700. Kao rezultat toga, UNS S31700 nudi bolju otpornost na koroziju, što ga čini pogodnijim za aplikacije u kojima se očekuje izlaganje agresivnom okruženju koje sadrži hlorid.
Nerđajući čelik 904L / UNS N08904 / 1.4539je visokolegirani austenitni nehrđajući čelik sa odličnom otpornošću na koroziju. Ima visok sadržaj nikla i molibdena. Dok 904L ima vrlo dobru otpornost na koroziju, UNS S31700 može biti isplativija alternativa u mnogim primjenama, posebno kada zahtjevi za korozijom nisu ekstremno strogi.
Faktori koji utječu na otpornost na koroziju
Nekoliko faktora može uticati na otpornost na koroziju UNS S31700. Temperatura je važan faktor. Kako temperatura raste, stopa korozije općenito raste. Na višim temperaturama, pasivni film postaje manje stabilan, a difuzija kloridnih jona kroz film je brža. Međutim, UNS S31700 i dalje održava dobru otpornost na piting koroziju na povišenim temperaturama u poređenju sa mnogim drugim nerđajućim čelicima.
Značajan uticaj ima i koncentracija hloridnih jona u životnoj sredini. Veće koncentracije klorida povećavaju vjerovatnoću korozije u obliku točaka. Međutim, visok sadržaj molibdena u UNS S31700 omogućava mu da izdrži relativno visoke koncentracije hlorida u poređenju sa drugim legurama.
pH okoline takođe može uticati na piting koroziju. U kiselim sredinama, pasivni film se može lakše napasti. Međutim, UNS S31700 ima dobru otpornost na koroziju u širokom rasponu pH, posebno kada je pH u neutralnom do blago alkalnom opsegu.
Primjena UNS S31700
Zbog svoje odlične otpornosti na koroziju, UNS S31700 se široko koristi u raznim industrijama. U industriji hemijske prerade koristi se za opremu kao što su reaktori, izmjenjivači topline i cijevni sistemi koji su izloženi korozivnim hemikalijama. U pomorskoj industriji koristi se za komponente kao što su trupovi brodova, platforme na moru i postrojenja za desalinizaciju morske vode. U industriji hrane i pića koristi se za opremu koja dolazi u kontakt sa kiselim rastvorima ili rastvorima koji sadrže hlorid.
Zaključak
Sposobnost UNS S31700 da se odupre pitting koroziji je zbog njegovog jedinstvenog hemijskog sastava i formiranja stabilnog pasivnog filma. Kombinacija hroma, nikla i molibdena u leguri pruža odličnu zaštitu od agresivnog dejstva hloridnih jona. Bilo da ste u hemijskoj, pomorskoj industriji ili industriji hrane i pića, UNS S31700 može biti pouzdan izbor za primjene gdje je korozija piting problematična.
Ako ste zainteresovani da saznate više o UNS S31700 ili razmišljate o kupovini ove legure za svoj projekat, slobodno nas kontaktirajte za dalju diskusiju i nabavku. Posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih UNS S31700 proizvoda i odlične usluge za korisnike.
Reference
- ASM priručnik, svezak 13A: Korozija: osnove, testiranje i zaštita. ASM International.
- Nerđajući čelik: Praktični vodič. George E. Totten, D. Scott MacKenzie.
- Otpornost nerđajućeg čelika na koroziju. Robert W. Staehle.
