Корзина (0)
В корзине пусто!
Щелевая коррозия нержавеющих сталей – в чем суть и как с ней бороться?

Щелевая коррозия нержавеющих сталей – в чем суть и как с ней бороться?

623
0
13 Декабря, 2019

Щелевая коррозия: понятие и условия возникновения

Щелевая коррозия – это форма коррозии, которая принадлежит к "семейству" локальной коррозии и поэтому имеет некоторые очень похожие аспекты с точечной коррозией. Этот тип коррозии проявляется в потере материала, локализованного, в основном, рядом со сцеплением между двумя механическими частями в присутствии смачивающей среды. В этих областях из-за допусков на размеры они создают зазоры, достаточные для создания самостимулирующего механизма, который приводит к образованию кратеров и каверн.

Щелевая коррозия может возникнуть:

  • На механических соединениях между металлическими частями:

  • Между металлическими деталями и непроводящим телом (прокладки, проставки и т. д.):

  • Металлическая часть экранирована внешними веществами (сажа, отложения песка и т. д.):

Экранирующее действие внешнего тела может быть:

  • В первую очередь, если корпус присутствует из-за ошибки монтажа или случайной причины (полость из-за включений, инородных тел и т.д.);
  • Во-вторых, если экранированный корпус представляет собой продукт коррозии, созданный процессом коррозии, инициированным ранее.

Расщелина коррозии протекает очень быстро, когда продукты коррозии, создаваемые внутри пещер, распространяются наружу. В этой ситуации они диспергируются в жидкости и осаждаются на поверхности материала в непосредственной близости, вызывая экранирующее действие вторичного типа ("закрытая ячейка"). В частности, может случиться так, что после снижения содержания кислорода происходит увеличение щелочности, что вызывает осаждение солей (например, ферритных солей), которые распространяются вблизи области катода (за пределами зазора). Последний процесс может быть диагностическим элементом катодного процесса, который определяет весь процесс коррозии.

Механизм коррозии обычно развивается в нейтральной среде с пусковым механизмом, вызванным дифференциальными условиями аэрации между наружной поверхностью и внутренним промежутком. В этом состоянии в промежуточной области концентрация кислорода ниже, ионы в растворе (например, хлориды) в больших процентах реагируют с внутренней поверхностью, способствуя растворению металла, в то время как во внешних областях концентрация кислорода настолько высока, что способствует пассивации условий. После запуска процесс коррозии является самостимулирующим и развивается по модели "окклюзионная клетка".

Этот тип процесса обычно наблюдается на стенках котлов, и его очень часто принимают за ямки. На самом деле щелевая коррозия менее проникающая, и можно наблюдать, что вблизи области, подверженной коррозии, образуются продукты коррозии, которые окружают коррозионную зону, в то время как снаружи они образуют покрытые участки слоев защитного магнетита. Накопление продуктов коррозии практически полностью охватывает каверну, ограничивая зону жесткого электрохимического обмена, в которой определяется высокое содержание ионов и низкое содержание кислорода. В этой ситуации коррозия имеет большую интенсивность и является самостимулирующей.

Факторы, стимулирующие появление щелевой коррозии

К таким факторам относятся:

  • Проводимость – определяет размер каверн, которые образуются вблизи разрыва: чем выше проводимость, тем больше размер каверн, потому что процесс коррозии может использовать более широкие катодные зоны. В дополнение к проводимости, процесс коррозии включает в себя явления переноса, которые способствуют проникновению ионов внутрь междоузлия и подвержены самостимуляции и растворению металла. В отличие от точечной коррозии, в которой от размера ямы зависит определение этого вида коррозии, простое наличие зазора является необходимым и достаточным условием для установления самостимулирующего механизма "закупоренной клетки".

  • Температура – повышение температуры способствует кинетике образования продуктов коррозии, а сложность теплообмена создает легкие триггерные точки. Температура является важным параметром в теплообменниках, где известковые отложения, которые образуются на поверхности, вызывают локальный перегрев, помогающий вызвать этот тип коррозии.

  • Перемешивание – перемешивание раствора играет различную роль в зависимости от условий коррозии и геометрии зазора. Если зазор имеет такую геометрию, что перемешивание раствора способствует диффузии кислорода в зазоре, то механизм перемешивания имеет положительную сторону в коррозионной стойкости щели. Если вместо этого перемешивание раствора способствует реакции катода с кислородом, то этот фактор имеет отрицательный аспект в щелевой коррозионной стойкости.

  • pH и агрессивные ионы – как и в случае точечной коррозии, снижение pH и увеличение концентрации ионов способствует развитию этой формы коррозии.

Если pH становится очень низким (кислотный диапазон), катодным процессом является выделение водорода. Таким образом, на начальном этапе решение действует постоянно как внутри, так и снаружи зазора. С течением времени может возникнуть разрыв между внутренней скоростью коррозии, вблизи зазора и снаружи. Эта дифференциация скорости становится явной при попытке соединить два разных благородных металла. В этом случае также установлен процесс гальванической коррозии, который благодаря синергетическому действию усиливает щелевую коррозию.

Профилактика щелевой коррозии

Методы предотвращения этого типа коррозии могут быть следующими:

  • Избегайте использования абразивных материалов при очистке. Целесообразно использовать электрохимическое травление, которое не способствует возникновению пористости или полости (микропор) и восстанавливает исходные условия материала;
  • Используйте уплотнения с такой геометрией, чтобы не создавать зазора, благоприятного для коррозии (например, уплотнения, выступающие относительно муфты);
  • Выберите подходящие материалы для условий использования (например, титановая / супердуплексная нержавеющая сталь или AISI 316L) либо используйте смачиваемый материал, такой как тефлон, в качестве прокладки;
  • Удалите продукты коррозии.
623
0
13 Декабря, 2019
Связанные статьи
Ваш комментарий будет первым