Kas Sus316 roostevabast terasest roosteb kloriidioonide keskkonnas?

Kas Sus316 roostevabast terasest rooste kloriidi keskkonnas?- sügav sukeldumine korrosioonimehhanismidesse ja reaalse maailma rakendustesse

1. Roostevabast terasest kloriidioonide korrosioonimehhanism

Kloriidiioonid (CL⁻) on roostevabast terasest kõige agressiivsemad ja levinumad söövitavad ained. Nende peamine oht avaldub korrosiooni ja lõhede korrosiooni vormis:

Passiivse filmi jaotus:
Roostevaba teras tugineb õhukesele, stabiilsele kroomiumoksiidi passiivsele kilele (CR₂O₃) korrosioonile. Kloriidiioonid kipuvad aga haavatavates kohtades (nt teraviljapiirid, lisatud või mehaaniliselt kahjustatud piirkonnad) adsorbeerima, kus need käivitavad filmi lagundavaid elektrokeemilisi reaktsioone, algatades lokaliseeritud korrosioonikohaseid.

Autokatalüütiline korrosioon:
Kui kaev moodustub, suureneb kloriidiioonide kontsentratsioon kaevu sees kiiresti, põhjustades väga happelise mikrokeskkonna (lokaalse pH langus). See kiirendab metalli lahustumist kaevu sees, ümbritsev pind aga passiivseks. Selle tulemusel edeneb korrosioon sissepoole, sageli märkamata, kuni on tekkinud olulisi kahjustusi.

---

2. SUS316 roostevabast terasest kloriidiresistentsus

Sus316 on Molübdeeniga täiustatud austeniitide roostevabast terasest, mis on välja töötatud Sus304-st (18CR {4}} Ni), lisades 2–3% molübdeeni (MO) ja väikese koguse lämmastikku (N). Selle kloriidiresistentsus on järgmise tõttu oluliselt parem kui SUS304:

Molübdeeni võtmeroll:
Molübdeen soodustab passiivses kiles molübdaadi liikide (moo₄²⁻) moodustumist, suurendades selle tihedust ja stabiilsust vähendades keskkonda, nagu need, mis sisaldavad CL⁻. See suurendab märkimisväärselt kriitilist temperatuuri (CPT), viivitades või takistades initsiatsiooni.

Tulemuslikkuse võrdlus praktikas:

Materiaalne	Korrosioonimäär 10% HCl juures 300 kraadi (mm/aasta)	Pinna seisund pärast 5, 000 tundi	Kloriidiga seotud rikkerežiimid
Sus304	> 2.0	Ulatuslik pittimine, kohalik perforatsioon (2 piires, 000 tundi)	Kloriidiioonide läbitungimine läbi terade piiride, mis viib pittiini
Sus316	0.12–0.15	Kerge ühtne korrosioon, puutumatu passiivse kile	Ei mingit märkimisväärset ebaõnnestumist (suurepärane patustakistus)
Hastelloy C -276	0.05–0.08	Praktiliselt pole korrosiooni	-

 

SUS316 roostevabast terasest on suurepärane korrosioonikindlus enamikus tavapärastes kloriidioonide keskkonnas. See sisalduv 2-3% molübdeeni element võib märkimisväärselt suurendada passiivse kile tihedust ja suurendada korrosiooni kriitilist kontsentratsiooni. Normaalse temperatuuriga merevee-, keskmise ja madala kontsentratsiooniga soolalahuste või keskmise tugevuse soolhappe (näiteks 10% kontsentratsioon, alla 300 kraadi) pole seda lihtne roostetada. Ainult kerge ühtlane korrosioon toimub 5000 tunni jooksul ja passiivne kile jääb puutumatuks. Kuid pritsimise või lõhede korrosiooni võib siiski põhjustada kloriidiioonid kõrgel temperatuuril ja kõrge kontsentratsiooniga kloriidiioonides (näiteks küllastunud soolavee keetmise keskkond), pragude rikastusalad (näiteks äärikuühendused) või kui pinna passiivse kile on kahjustatud.