ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานการกัดกร่อนและการผ่านแผ่นสแตนเลสคืออะไร?

ความต้านทานการกัดกร่อนของ แผ่นสแตนเลส มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับ "ฟิล์ม passivation" ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของพวกเขา Passivation หมายถึงการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของสแตนเลสตามธรรมชาติหรือผ่านการบำบัดทางเคมี ฟิล์มออกไซด์นี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครเมียมออกไซด์ (Cr₂o₃) ซึ่งสามารถป้องกันความชื้นออกซิเจนและสารกัดกร่อนอื่น ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากการทำปฏิกิริยากับพื้นผิวสแตนเลส ดังนั้นฟิล์ม passivation จึงมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส

ฟิล์ม passivation เป็นชั้นป้องกันที่บางและแข็งมากโดยปกติจะมีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตร ภาพยนตร์เรื่องนี้เกิดจากการรวมกันของโครเมียมและออกซิเจนซึ่งสามารถครอบคลุมพื้นผิวของสแตนเลสและป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยากับสารกัดกร่อนในสภาพแวดล้อม (เช่นน้ำออกซิเจนในอากาศคลอไรด์ไอออน ฯลฯ ) ภายใต้สภาพแวดล้อมที่พบบ่อยที่สุดฟิล์ม passivation นี้เป็นการซ่อมแซมตนเองและแม้ว่าพื้นผิวจะเสียหาย แต่ก็สามารถฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็วและยังคงมีบทบาทในการป้องกันต่อไป

บทบาทของการใช้ passivation สามารถเข้าใจได้จากด้านต่อไปนี้:

ฟิล์ม passivation สามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันและปฏิกิริยาการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นสแตนเลสมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย (เช่นกรดอัลคาไลน์สภาพภูมิอากาศทางทะเล ฯลฯ ) แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณไอออนคลอไรด์สูงชั้น passivation ยังสามารถทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการป้องกันการกัดกร่อนเร่ง

หากพื้นผิวของฟิล์ม passivation เสียหายโครเมียมที่สัมผัสจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างฟิล์ม passivation ใหม่ คุณสมบัติการรักษาตัวเองนี้ช่วยให้สแตนเลสสามารถรักษาความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเป็นเวลานานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง

ฟิล์ม passivation ของสแตนเลสสามารถปรับปรุงผ่านการรักษาด้วยสารเคมี (เช่นการรักษาดองและการรักษาด้วย passivation) ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน การรักษาแบบ passivation มักเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:

ดองเป็นกระบวนการที่กำจัดชั้นออกไซด์การยื่นเหล็กและสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของสแตนเลสผ่านสารละลายที่เป็นกรด (เช่นกรดไนตริกหรือกรดไฮโดรฟลูออริก) หลังจากกำจัดสิ่งสกปรกเหล่านี้แล้วฟิล์มพาสซีฟที่มีความหนาแน่นและหนาแน่นสามารถเกิดขึ้นได้บนพื้นผิวของสแตนเลส

หลังจากดองพื้นผิวของสแตนเลสมักจะได้รับการรักษาด้วยสารละลาย passivation (เช่นสารละลายที่มีกรดไนตริก) เพื่อช่วยสร้างฟิล์ม passivation ที่มีความเสถียรและทนทานมากขึ้นและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส

สแตนเลสชนิดต่าง ๆ (เช่น 304, 316, 430, ฯลฯ ) ยังแสดงความต้านทานการกัดกร่อนที่แตกต่างกันหลังจากการผ่าน สแตนเลสสแตนเลสออสเทนนิติกเช่น 304 และ 316 เพราะพวกเขามีสัดส่วนที่สูงขึ้นของโครเมียมและนิกเกิลสามารถสร้างฟิล์มแฝงที่แข็งแกร่งและมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม 430 สแตนเลส (ประเภทเฟอร์ริติก) มีความต้านทานการกัดกร่อนค่อนข้างแย่เนื่องจากปริมาณโครเมียมต่ำ

ประสิทธิภาพของฟิล์ม passivation มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ คลอไรด์ไอออน (เช่นคลอรีนในน้ำทะเล) สามารถทำลายฟิล์ม passivation บนพื้นผิวของสแตนเลสทำให้เกิดการกัดกร่อนและหลุมในท้องถิ่น ดังนั้นวัสดุโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนสูงเช่น 316 สแตนเลสเพราะมันมีองค์ประกอบเช่นโมลิบดีนัม (MO) สามารถต้านทานการกัดเซาะของคลอไรด์ไอออนได้ดีขึ้น

สแตนเลสที่ได้รับการผ่านสามารถรักษาความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งในระหว่างการใช้งานระยะยาว อย่างไรก็ตามหากฟิล์ม passivation บนพื้นผิวของสแตนเลสได้รับความเสียหายทางร่างกายหรือถูกโจมตีทางเคมีฟิล์ม passivation อาจสูญเสียผลการป้องกันทำให้สแตนเลสมีความไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น

Passivation เป็นขั้นตอนสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นสแตนเลส ด้วยการรักษาด้วย passivation ที่เหมาะสมสแตนเลสสามารถรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ การปรากฏตัวของฟิล์ม passivation ช่วยให้พื้นผิวสแตนเลสมีความสามารถในการซ่อมแซมตนเองและสามารถแยกสารกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมีความสำคัญต่ออายุการใช้งานระยะยาวของสแตนเลส

อย่างไรก็ตามฟิล์ม passivation ไม่ได้เป็นยาครอบจักรวาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่นความเข้มข้นสูงของไอออนคลอไรด์กรดที่แข็งแรงหรืออุณหภูมิสูง) การกัดกร่อนในท้องถิ่นอาจยังคงเกิดขึ้น ดังนั้นการเลือกวัสดุที่เหมาะสมและกระบวนการบำบัดพื้นผิวรวมถึงการบำรุงรักษาและการดูแลที่สมเหตุสมผลสามารถมั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของแผ่นสแตนเลส