Liệu thép không gỉ SUS316 có bị gỉ trong môi trường ion clorua không?

Có phải là gỉ bằng thép không gỉ SUS316 trong môi trường clorua?- Một lần đi sâu vào các cơ chế ăn mòn và các ứng dụng trong thế giới thực

1. Cơ chế ăn mòn của các ion clorua trên thép không gỉ

Các ion clorua (CL⁻) là một trong những tác nhân ăn mòn phổ biến và phổ biến nhất đối với thép không gỉ. Mối đe dọa chính của họ biểu hiện dưới hình thức ăn mòn và ăn mòn kẽ hở:

Phân tích phim thụ động:
Thép không gỉ phụ thuộc vào màng thụ động oxit crom mỏng, ổn định (CR₂O₃) để chống ăn mòn. Tuy nhiên, các ion clorua có xu hướng hấp phụ tại các vị trí dễ bị tổn thương (ví dụ: ranh giới hạt, vùi hoặc vùng bị hư hỏng cơ học), trong đó chúng kích hoạt các phản ứng điện hóa phá vỡ màng, bắt đầu các hố ăn mòn cục bộ.

Ăn mòn tự động hóa:
Khi một hố hình thành, nồng độ ion clorua bên trong hố tăng nhanh, dẫn đến một môi trường vi mô có tính axit cao (giảm pH cục bộ). Điều này tăng tốc hòa tan kim loại bên trong hố, trong khi bề mặt xung quanh vẫn bị thụ động. Kết quả là, sự ăn mòn tiến triển vào trong, thường không bị phát hiện cho đến khi xảy ra thiệt hại đáng kể.

---

2. Điện trở clorua của thép không gỉ SUS316

SUS316 là một loại thép không gỉ austenitic tăng cường molypden được phát triển từ SUS304 (18CR -8 Ni) bằng cách thêm 2 moly3% molybden (mo) và một lượng nhỏ nitơ (N). Điện trở clorua của nó tốt hơn đáng kể so với SUS304 do sau:

Vai trò chính của Molybdenum:
Molybdenum thúc đẩy sự hình thành các loài molybdate (MOO₄²⁻) trong màng thụ động, tăng cường mật độ và sự ổn định của nó trong việc giảm môi trường như những người chứa Cl⁻. Điều này làm tăng đáng kể nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT), trì hoãn hoặc ngăn ngừa sự khởi đầu rỗ.

So sánh hiệu suất trong thực tế:

Vật liệu	Tốc độ ăn mòn trong 10% HCl ở 300 độ (mm/năm)	Điều kiện bề mặt sau 5, 000 giờ	Chế độ thất bại liên quan đến clorua
SUS304	> 2.0	Rỗ rộng rãi, thủng cục bộ (trong vòng 2, 000 giờ)	Sự thâm nhập ion clorua thông qua các ranh giới hạt, dẫn đến rỗ
SUS316	0.12–0.15	Ăn mòn đồng đều nhẹ, phim thụ động nguyên vẹn	Không có thất bại đáng kể (Kháng rỗ tuyệt vời)
Hastelloy C -276	0.05–0.08	Hầu như không ăn mòn	-

 

Thép không gỉ SUS316 thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong hầu hết các môi trường ion clorua thông thường. Phần tử 2-3% molybdenum mà nó chứa có thể tăng cường đáng kể mật độ của màng thụ động và tăng nồng độ nghiêm trọng của việc ăn mòn rỗ. Không dễ bị rỉ sét trong nước biển nhiệt độ bình thường, dung dịch muối nồng độ trung bình và thấp hoặc axit hydrochloric cường độ trung bình (chẳng hạn như nồng độ 10%, dưới 300 độ). Chỉ có sự ăn mòn đồng đều nhẹ xảy ra trong vòng 5000 giờ và màng thụ động vẫn còn nguyên vẹn. Tuy nhiên, rỗ hoặc ăn mòn kẽ hở vẫn có thể được gây ra bởi các ion clorua ở nhiệt độ cao và các ion clorua nồng độ cao (như môi trường sôi nước muối bão hòa), các khu vực làm giàu kẽ hở (như kết nối mặt bích) hoặc khi màng thụ động bề mặt bị hỏng.