Odolnosť nerezovej ocele voči korózii kyselinou sírovou

Autor: William Ramirez
Dátum Stvorenia: 21 September 2021
Dátum Aktualizácie: 11 Smieť 2024
Anonim
Odolnosť nerezovej ocele voči korózii kyselinou sírovou - Články
Odolnosť nerezovej ocele voči korózii kyselinou sírovou - Články

Obsah

Až na niekoľko výnimiek - zlato, paládium a platina - všetky kovy trpia koróziou. Patrí sem nerezová oceľ. Bežná mylná predstava je, že nerezová oceľ je 100% odolná voči korózii, ako to vysvetľuje eStainlessSteel.com. Hoci je odolnosť voči korózii neuveriteľná, materiál môže za určitých okolností korodovať. Je jednoduché určiť, čo je potrebné, aby sa to stalo - a potom sa vyhnúť - pochopením dôvodov, prečo má nehrdzavejúca oceľ silnú odolnosť voči takejto korózii.


Empire State Building (1931) v New Yorku je jedným z najznámejších projektov z nerezovej ocele v Spojených štátoch (Creatas / Creatas / Getty Images)

Vlastnosti nehrdzavejúcej ocele

Schopnosť nerezu odolávať korózii pochádza z chrómu vo vnútri kovu. Nehrdzavejúca oceľ obsahuje 10,5% chrómu, ktorý reaguje s kyslíkom a vytvára bariéru alebo ochranný film. Táto vrstva chrómu je 130 Angstromov - alebo jedna milióntina centimetra hrubá - podľa WorldStainless.org. Dva faktory, ktoré prispievajú k príťažlivosti tejto pasívnej ochrannej vrstvy chrómu, sú teplota a dostupnosť kyslíka. Zvýšenie tepla oslabuje vrstvu a chróm musí reagovať s kyslíkom, aby vytvoril ochrannú vrstvu.


Anodické elektródy vs. katódové elektródy

Kyselina sírová sa bežne označuje ako kyselina batérie. Anódový koniec batérie je korozívny, hoci koniec katódy je pasívny a nekoroduje. Táto korózia nastáva vtedy, keď sa do rovnakého prostredia elektrolytu zavedú dva rôzne kovy. Elektrolyt, známy tiež ako korodovanie, je akákoľvek kvapalina, ktorá môže prejsť elektrickým prúdom, ktorý obsahuje vodu, ako ilustruje graf galvanickej korózie ThelenChannel.com.

Účinky korózie

Existuje 8 druhov korózie kovov, ako je opísané v eStainlessSteel.com. Pri celkovom zrútení ochranného filmu na povrchu kovu dochádza k rovnomernému napadnutiu alebo všeobecnej korózii. Rozštiepenie korózie sa bežne nachádza v trhlinách, kde je kyslík obmedzený a v prostredí s nízkym pH, ako je napríklad morská voda. Tento proces nastáva, keď je ochranná vrstva z nehrdzavejúcej ocele preniknutá a vytvára anodické miesto. Galvanická korózia nastáva, keď sú v elektrolytickom prostredí umiestnené dva rôzne kovy; katóda odstraňuje kov z anódy.Intergranulárna korózia je vyvolaná teplom; uhlík z ocele používa chróm na vytvorenie karbidu chrómu, čím sa oslabuje ochrana okolo vyhrievanej zóny. Selektívne lúhovanie je typ korózie, pri ktorej tekutina jednoducho odstráni kov počas demineralizácie alebo deionizácie. Erózia je spôsobená tečúcou sa brúsnou tekutinou, ktorá prechádza kovom vysokou rýchlosťou a odstraňuje jej ochrannú vrstvu. Korózia pri namáhaní alebo chloridová korózia pri namáhaní sa vyskytuje, keď sa objavia trhliny, keď je kov vystavený napätiu v ťahu.


Ochranná bariéra na povrchu kovu sa rozkladá na všeobecnú koróziu (Thinkstock / Comstock / Getty Images)

Vlastnosti kyseliny sírovej

Kyselina sírová je veľmi korozívna vo vode, hoci produkuje zlý elektrolyt v dôsledku skutočnosti, že sa veľmi málo disociuje na ióny podľa opisu kyseliny sírovej Chemical Land 21. Koncentrácia kyseliny je to, čo určuje jej koróznu účinnosť, ako to vysvetľuje British Stainless Steel Association (BSSA). Väčšina typov nehrdzavejúcej ocele môže odolať vysokým alebo nízkym koncentráciám, ale bude pôsobiť na kov pri stredných teplotách. Koncentrácia je ovplyvnená teplotou.

Viskózna a olejovitá kyselina sírová sa bežne označuje ako akumulátorová kyselina (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

Stupne a pevnosť nehrdzavejúcej ocele

Existujú rôzne typy nehrdzavejúcej ocele odolnej voči korózii a každá odlišná kyselina sírová, ako vysvetľuje BSSA. Nerezová oceľ 18/10 je náchylná na prudko rastúce teploty. Môže odolať kyseline pri koncentrácii 5% pri teplote miestnosti. Oceľ 17/25 / 2,5 má výhodu oproti 18/10, pretože pri teplote okolia dokáže opäť zvládnuť až 22%, zvýšenie teploty nad 60 ° C spôsobí, že táto oceľ bude zbytočná. Duplexná oceľ (2304) je odolnejšia pri zvyšovaní tepla. Čísla okolitej teploty duplexných ocelí sú približne rovnaké ako 17/12 / 2,5, ale iba mierne znižujú teplo, čo umožňuje 8% až 80 ° C. Oceľ 2205 má prípustnú koncentráciu pri izbovej teplote do 40%. pri 80 ° C klesne na 12%. Superduplexná oceľ ponúka mierne zlepšenie s 45% pri teplote miestnosti. Oceľ 904L bola špeciálne vyvinutá tak, aby bola schopná pracovať s kyselinou sírovou. Dokáže zvládnuť celý rozsah koncentrácií až do 35 ° C.