Eksepsyonèl rezistans kowozyon an asye pur nan efè sinèrjetik nan konpozisyon chimik inik li yo, microstructure, ak fim nan pasif ki te fòme sou sifas li yo . anba a se yon analiz milti-dimansyon nan prensip yo kache syantifik .}
Mwen . konpozisyon alyaj: mete fondasyon an pou rezistans korozyon
CHROMIUM (CR): "achitèk la" nan fim nan pasif
Kontni kritik: Lè kontni an CHROMIUM nan asye pur depase 10 . 5%, li deklannche "fenomèn nan pasivasyon."
Mekanis: CHROMIUM gen yon vokasyon fò pou oksijèn . nan lè a, li rapidman reyaji ak oksijèn yo fòme yon trè mens (nanomèt-echèl) ankò dans oksid fim prensipalman ki konpoze de cr₂o₃ . sa a fim pasif kòm yon zam gaya, {{{ dlo) soti nan kontakte substrate an metal .
Kapasite pwòp tèt ou-geri: Menm si se fim nan pasif domaje (e . g ., pa mete mekanik), CHROMIU
Nikèl (NI): "Optimizer" nan estrikti kristal
Estabilize estrikti austenitik: Nikèl agrandi rejyon faz austenitik la, ki fè pwomosyon fòmasyon yon sèl estrikti austenitik (E . g ., 304 asye pur) . Estrikti omojèn sa a diminye diferans ki genyen ant faz yo, minimize {{
Amelyore pwopriyete konplè: Nikèl amelyore rezistans a ak rezistans asid nan asye pur, patikilyèman nan ki pa oksidant asid (e . g ., dilution asid silfirik) .
MOLYBDENUM (MO): "gadyen an" kont lokalize korozyon
Ranfòse rezistans Pitting: Nan anviwònman klori-ion ki gen (e . G ., dlo lanmè, solisyon sèl), asye pur se tendans pou mete korozyon . Molybdenum estabilize fim pasif nan anviwònman CL⁻ {{5} 304 asye pur .
Ranfòse Crevice Kowozyon Rezistans: MO inibit akimilasyon nan medya korozivite nan twou (e . g ., bride jwenti), efektivman anpeche kwi korozyon .
Wòl nan lòt eleman
Titàn (TI) ak Niobium (NB): Eleman sa yo preferansyèlman mare ak kabòn yo fòme karsid ki estab (e . g ., tic), anpeche kabòn soti nan reyaji ak CHROMIUM yo fòme cr₂₃c₆ {{2} (E . G ., 321 asye pur) .
Azòt (N): Azòt ka pasyèlman ranplase nikèl estabilize estrikti a austenitik pandan y ap amelyore fòs ak rezistans korozyon (e . g ., nan duplex asye pur) .
II . Microstructure: Yon faktè kle ki enfliyanse chemen korozyon
Rezistans korozyon asye pur a se byen mare nan mikrostruktur li yo, ak estrikti diferan ki montre divès sansiblite nan korozyon:
Austenitic asye pur (E . G ., 304, 316)
Single-faz avantaj: Estrikti omojèn austenitik yo manke diferans potansyèl siyifikatif, fè yo mwens sansib a korozyon elèktrochimik .
Pwosesis karakteristik: Asye sa yo ofri bon plastisit ak weldability . Sepandan, chofaj nan seri a tanperati sansibilizasyon (450-850 degre) ka precipited CR₂₃C₆, ki mennen ale nan intergranular kowozyon
Ferritic asye pur (E . G ., 430)
Segondè kontni CHROMIUM: Tipikman ki gen 11-17% CHROMIUM, yo montre bon korozyon ak rezistans oksidasyon men pi ba plastisit .
Konpòtman Kowozyon: Interfaces yo ferrite-carbure nan mikrostruktur yo ka sibi selektif korozyon nan medya fòtman korozivite .
Martensitic asye pur (E . G ., 410)
Segondè kontni kabòn: Quenching fòme yon estrikti martensitik, ofri gwo fòs men pòv rezistans korozyon . Yo sitou itilize nan aplikasyon pou priyorite pwopriyete mekanik sou rezistans korozyon (e . g ., kouver) .}}
Duplex asye pur (E . G ., 2205)
Sinèrji de-faz: Ki konpoze de apeprè 50% austenit ak 50% ferit yo, yo montre rezistans siperyè nan opozisyon ak estrès korozyon fann (SCC) konpare ak yon sèl-faz asye, ansanm ak pi wo fòs .
Iii . fim pasif: baryè nwayo a kont korozyon
Pwopriyete fim pasif la
Ultra-mens ak dans: Avèk yon epesè nan sèlman 1-3 nm, fim nan konsiste de cr₂o₃ ak minè FeO/Nio, efektivman bloke difizyon ion .
Konpòtman semi -conducteurs: Cr₂o₃ aji kòm yon semi-conducteurs N-kalite ak dansite domaj ki ba, anpeche migrasyon elèktron ak diminye korozyon aktyèl .
Kondisyon fòmasyon nan fim nan pasif
Egzijans oksijèn: Pasivasyon mande pou yon anviwònman oksijèn ki rich . rezistans korozyon diminye nan kondisyon oksijèn-prive (E . G ., resipyan sele ak solisyon) .
pH enpak: Fim nan pasif se ki estab nan anviwònman net oswa chetif asid . nan fòtman asid (E . G ., asid idroklorik) oswa kondisyon alkalin, fim nan ka fonn, nesesite eleman alyaj (e {{3} rezistans .
Iv . repwesyon nan korozyon elèktrochimik: bloke korozyon nan sous la
Ogmante potansyèl electrodes
CHROMIUM ogmante potansyèl elektwòd an fè soti nan apeprè -0.5 V (vs . estanda idwojèn elektwòd) nan +0.2 v, diminye tandans metal la yo aji kòm yon anod ak corrode .}
Minimize fòmasyon microcell
Estrikti omojèn (E . G ., yon sèl austenit oswa ferit) diminye diferans potansyèl ant faz . alyaj ak solisyon rkwir omojèn konpozisyon an, bese aktivite chimik yo ant limit yo ak grenn jaden yo ak grenn jaden yo {3ins {
Efè pwoteksyon katodik
Lè kontak asye pur lòt metal, li aji kòm yon katod (pwoteje) si potansyèl electrodes li yo se pi wo . pou egzanp, lè pè ak aliminyòm, aliminyòm korije preferansyèlman, pwoteje asye pur .
V . Kalite komen Kowozyon ak mezi
| Kalite Kowozyon | Mekanis | Mezi asye pur |
|---|---|---|
| Inifòm korozyon | Kowozyon rive respire atravè sifas la | Depann sou fim nan pasif CR-sòti nan bloke medya korozivite |
| Pitting korozyon | Iyon klori domaje fim nan pasif, fòme lokalize twou korozyon | Ajoute mo (e . g ., 316 asye pur) pou estabilize fim pasif la nan CL⁻ |
| Entègranilè korozyon | Cr₂₃c₆ presipite nan limit grenn jaden, sa ki lakòz CHROMIUM rediksyon | Add Ti/NB estabilize kabòn oswa itilize segondè-tanperati solisyon rkwir |
| Estrès korozyon fann (SCC) | Estrès rupture ak medya korozivite pwovoke fann | Sèvi ak duplex asye pur (E . G ., 2205) diminye konsantrasyon estrès oswa pi ba kontni Ni (E . G ., asye ferritik) |
| Crevice korozyon | Medya korozivite akimile nan twou (e . G ., jwenti) | Evite desen fant oswa itilize MO-ki gen asye pur pou rezistans ranfòse |
VI . Enpak pwosesis pwodiksyon ak anviwònman sèvis yo
Pwosesis tretman chalè
Solisyon rkwir: Chofaj nan tanperati ki wo (E . G ., 1050-1100 degre) fonn carbides, ki te swiv pa refwadisman rapid reyalize yon omojèn estrikti sèl-faz ak anpeche kowozyon intergranular .}
Tretman estabilizasyon: Pou ti/nb ki gen asye (e . g ., 321), chofaj nan 850-900 degre ankouraje presipitasyon nan TIC, anpeche CR₂₃C₆ Fòmasyon .
Tretman sifas
Polisaj oswa pasivasyon diminye domaj sifas ak enpurte . pou egzanp, marinated retire bato fè soti nan machining pou fè pou evite "microcell" fòmasyon .
Faktè anviwònman
Kalite medya: 304 Nerjaveèi asye fè byen nan asid nitrik (oksidant asid) men mande pou Mo (e . g ., 316) nan asid idroklorik (ki pa oksidant asid) {{5} Nerjaveèi asye 904l) .
Tanperati ak konsantrasyon: Pi wo tanperati jeneralman akselere korozyon . Pou egzanp, 316 asye pur ka ensifizan nan segondè-tanperati asid silfirik dilution, ki egzije pi wo-klas alyaj (e . g ., Hastelloy) .} {
Konklizyon: Yon sistèm rezistans sinèrjetik milti-dimansyon
Rezistans korozyon asye pur a rive soti nan entre nan konsepsyon alyaj (pwopòsyon nan cr, ni, mo, elatriye .), kontwòl microstructural (sèl-faz oswa duplex), pwòp tèt ou-geri pwopriyete fim, ak pwosesis pwodiksyon optimize {{3} Microstructural homogenization . Nan pratik, chwazi ki apwopriye kalite asye pur ki baze sou anviwònman an korozyon (e . g ., medya, tanperati, estrès) ak kontwòl pwosesis (e {{7} rezistans . Avèk pwogrè nan teknoloji materyèl, nouvo asye pur (E . G ., asye wo-nitwojèn, alyaj ki reziste korozyon) ap agrandi aplikasyon nan anviwònman ekstrèm .}