THÉP KHÔNG GỈ CÓ BỊ ĂN MÒN KHÔNG?

Mặc dù thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cao hơn nhiều so với thép cacbon hoặc thép hợp kim thông thường nhưng trong một số trường hợp, nó có thể bị ăn mòn. Nó 'không có vết bẩn' chứ không phải là 'không thể có vết bẩn'. Trong môi trường không khí hoặc nước bình thường, thép không gỉ sẽ không bị ăn mòn như các bộ phận bồn rửa, dao kéo, xoong chảo và bề mặt làm việc trong nhà được chứng minh.

Trong điều kiện khắc nghiệt hơn, các loại thép không gỉ cơ bản có thể bị ăn mòn và có thể sử dụng thép không gỉ có độ hợp kim cao hơn. 

CƠ CHẾ ĂN MÒN THÉP KHÔNG GỈ

Giới thiệu

Thép không gỉ thường có khả năng chống ăn mòn rất cao và sẽ hoạt động tốt trong hầu hết các môi trường. Giới hạn khả năng chống ăn mòn của một loại thép không gỉ nhất định phụ thuộc vào các thành phần cấu thành của nó, điều đó có nghĩa là mỗi loại có phản ứng hơi khác nhau khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn. Do đó, cần phải cẩn thận để chọn loại thép không gỉ thích hợp nhất cho một ứng dụng nhất định. Cũng như việc lựa chọn loại vật liệu cẩn thận, chi tiết và tay nghề tốt có thể làm giảm đáng kể khả năng bị ố màu và ăn mòn.

Ăn mòn rỗ

Rỗ là một dạng ăn mòn cục bộ có thể xảy ra do tiếp xúc với các môi trường cụ thể, đặc biệt là những môi trường có chứa clorua. Trong hầu hết các ứng dụng kết cấu, phạm vi rỗ có thể là bề ngoài và việc giảm tiết diện của một bộ phận là không đáng kể. Tuy nhiên, các sản phẩm ăn mòn có thể làm ố màu các đặc điểm kiến ​​trúc. Nên áp dụng quan điểm ít khoan dung hơn về rỗ đối với các dịch vụ như ống dẫn, đường ống và kết cấu ngăn chặn. Nếu có nguy cơ rỗ đã biết thì sẽ cần phải có thép không gỉ mang molypden.

Đường nứt ăn mòn

Ăn mòn kẽ hở là một dạng tấn công cục bộ được bắt đầu bởi lượng oxy sẵn có cực kỳ thấp trong kẽ hở. Nó chỉ có thể xảy ra trong các dung dịch ứ đọng, nơi có thể xảy ra sự tích tụ clorua. Mức độ nghiêm trọng của sự ăn mòn kẽ hở phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng của kẽ hở; kẽ hở càng hẹp (khoảng 25 micron) và càng sâu thì tình trạng ăn mòn càng nghiêm trọng. Các kẽ hở thường xuất hiện giữa các đai ốc và vòng đệm, hoặc xung quanh ren của vít hoặc thân bu lông. Các kẽ hở cũng có thể xảy ra ở các mối hàn không xuyên thấu và dưới các lớp cặn bám trên bề mặt thép.

Ăn mòn lưỡng kim (galvanic)

Sự ăn mòn lưỡng kim, (mạ điện), có thể xảy ra khi các kim loại khác nhau tiếp xúc với chất điện phân thông thường, (ví dụ như mưa, ngưng tụ, v.v.). Nếu dòng điện chạy giữa hai kim loại thì kim loại kém quý hơn (cực dương) sẽ bị ăn mòn với tốc độ nhanh hơn mức có thể xảy ra nếu kim loại không tiếp xúc.

Tốc độ ăn mòn cũng phụ thuộc vào diện tích tương đối của kim loại tiếp xúc, nhiệt độ và thành phần của chất điện phân. Đặc biệt, diện tích của cực âm so với cực dương càng lớn thì tốc độ tấn công càng lớn. Tỷ lệ diện tích bất lợi có thể xảy ra với các ốc vít và tại các mối nối. Nên tránh sử dụng bu lông thép carbon trong các bộ phận bằng thép không gỉ vì tỷ lệ diện tích của thép không gỉ so với thép carbon lớn và bu lông sẽ bị tấn công mạnh. Ngược lại, tốc độ tấn công của cấu kiện thép cacbon bằng bu lông inox chậm hơn rất nhiều. Việc rút kinh nghiệm trước đây ở những địa điểm tương tự thường rất hữu ích vì các kim loại khác nhau thường có thể được kết hợp an toàn trong điều kiện thỉnh thoảng ngưng tụ hoặc ẩm ướt mà không có tác dụng phụ, đặc biệt khi độ dẫn điện của chất điện phân thấp.

Việc dự đoán những tác động này rất khó khăn vì tốc độ ăn mòn được xác định bởi một số vấn đề phức tạp. Việc sử dụng các bảng thế năng bỏ qua sự hiện diện của màng oxit bề mặt, ảnh hưởng của tỷ lệ diện tích và các dung dịch (điện phân) hóa học khác nhau. Vì vậy, việc sử dụng các bảng này không đúng cách có thể tạo ra kết quả sai. Chúng nên được sử dụng cẩn thận và chỉ để đánh giá ban đầu.

Thép không gỉ Austenitic thường tạo thành cực âm theo cặp lưỡng kim và do đó không bị ăn mòn. Sự tiếp xúc giữa thép không gỉ austenit và kẽm hoặc nhôm có thể dẫn đến sự ăn mòn thêm của hai kim loại sau. Điều này dường như không có ý nghĩa quan trọng về mặt cấu trúc, nhưng chất bột màu trắng/xám thu được có thể bị coi là khó coi. Ăn mòn lưỡng kim có thể được ngăn ngừa bằng cách loại nước khỏi chi tiết, (ví dụ bằng cách sơn hoặc dán lên mối nối đã lắp ráp) hoặc cách ly các kim loại với nhau, (ví dụ bằng cách sơn các bề mặt tiếp xúc của các kim loại khác nhau). Sự cách ly xung quanh các kết nối bắt vít có thể đạt được bằng các miếng đệm cao su hoặc nhựa không dẫn điện, vòng đệm và ống lót bằng nylon hoặc Teflon. Hệ thống này tốn nhiều thời gian để thực hiện tại chỗ và không thể cung cấp mức độ kiểm tra hiện trường cần thiết để kiểm tra xem tất cả vòng đệm và ống bọc đã được lắp đặt đúng cách hay chưa.

Hành vi chung của kim loại khi tiếp xúc lưỡng kim ở môi trường nông thôn, thành thị, công nghiệp và ven biển được ghi lại đầy đủ trong PD 6484 'Bình luận về sự ăn mòn tại các điểm tiếp xúc lưỡng kim và cách giảm thiểu nó' .

Vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC)

Sự phát triển của vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC), đòi hỏi sự hiện diện đồng thời của ứng suất kéo và các yếu tố môi trường cụ thể. Nó không phổ biến trong bầu không khí xây dựng bình thường. Ứng suất không cần phải quá cao so với ứng suất thử của vật liệu và có thể do tải trọng và/hoặc các hiệu ứng dư từ các quá trình sản xuất như hàn hoặc uốn. Cần thận trọng khi sử dụng các bộ phận bằng thép không gỉ có ứng suất dư cao (ví dụ do gia công nguội) trong môi trường giàu clorua (ví dụ như vỏ bể bơi, hàng hải, ngoài khơi).

Ăn mòn chung (đồng đều)

Sự ăn mòn nói chung ở thép không gỉ ít nghiêm trọng hơn nhiều so với các loại thép khác. Nó chỉ xảy ra khi thép không gỉ có giá trị pH < 1,0. Nên tham khảo các bảng trong tài liệu của nhà sản xuất hoặc nên tìm lời khuyên của kỹ sư chống ăn mòn nếu thép không gỉ tiếp xúc với hóa chất.

Tấn công giữa các hạt và phân rã mối hàn

Khi thép không gỉ austenit chịu nhiệt độ kéo dài trong khoảng 450-850 ⁰ C, carbon trong thép sẽ khuếch tán đến các ranh giới thớ và kết tủa cacbua giàu crom. Điều này loại bỏ crom khỏi dung dịch rắn và để lại hàm lượng crom thấp hơn ở vùng giáp ranh giới hạt. Thép ở trạng thái này được gọi là 'nhạy cảm'. Các ranh giới hạt trở nên dễ bị tấn công khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn sau đó. Hiện tượng này được gọi là phân rã mối hàn khi nó xảy ra ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn.

Các loại thép không gỉ có hàm lượng carbon thấp (~0,03%), sẽ không bị nhạy cảm, ngay cả đối với tấm có độ dày lên đến 20 mm khi hàn bằng quy trình hồ quang, (làm nóng và làm mát nhanh). Hơn nữa, các quy trình sản xuất thép hiện đại có nghĩa là hàm lượng carbon từ 0,05% trở xuống thường đạt được ở các loại carbon tiêu chuẩn 304 và 316, do đó các loại này sẽ không dễ bị phân hủy khi hàn bằng quy trình hồ quang.