جلوگیری از خوردگی در مرز دانه های ورق استیل

فهرست موضوعات

ورق استیل L یا Ti؟

ورق استیل برخلاف اسمش ماده ای بسیار مستعد به خوردگی و اکسید شدن می باشد. به طور خلاصه آنچه موجب می شود ورق استیل، استنلس یا ضدزنگ شود، همانا وجود حداقل ۱۰ درصد کروم در ترکیب شیمیایی آن است. فیلم یا لایه ای نازک، پیوسته، شفاف و روشن و خود ترمیم گر از اکسید کروم بر روی سطح آلیاژ به گونه ای تشکیل می شود که جلوی نفوذ اکسیژن را گرفته و نمی گذارد روند اکسید شدن پیشرفت و افزایش یابد. این پدیده پسیواسیون یا غیرفعال یا بی اثر سازی نامیده می شود. این لایه یا فیلم نسبت به شرایط محیطی بسیاری بی اثر است حال آنکه پدیده پسیواسیون با تغییرات اندکی در این شرایط می تواند آسیب ببیند. یکی از معضلات عمده ورق استیل می تواند خوردگی مرزدانه ای باشد. اگر نمونه ای از آلیاژ برای مدتی در معرض دمای زیاد بین 450 تا 800 درجه سانتیگراد قرار گیرد، کاربردهای کروم تشکیل می شود، در مرزهای دانه رسوب نموده، درصدی از کروم در این مناطق، کمتر از حداقل 10 درصد باقی مانده و آلیاژ را نسبت به روند خوردگی بسیار حساس و مستعد می سازد. این پدیده به عنوان حساس سازی معروف می باشد. مضافاً اینکه تحت شرایط معین یعنی سیالات یا محیط، دمای نامطلوب و موارد مضر دیگر، خوردگی مرز دانه ای می تواند حادث شود.
به عنوان مثال فرض کنید به این محدوده دماهای بیش از حد در طول فرآیند جوشکاری رسیده باشد. چنانچه خنک سازی بعدی آرام صورت بگیرد، یک منطقه ای به نام ناحیه متاثر از حرارت از دو طرف قسمت درز جوش می تواند حساس شود. جهت مبارزه با این روند مذکور راه های متعددی وجود دارد. از جمله:

تثبیت ورق استیل به وسیله افزودن تیتانیوم و نئوبیوم

در طول فرآیند سرد کردن، به جای کاربیدهای کروم، کاربیدهای تیتانیوم و نئوبیوم توسط کربن تشکیل و همین امر باعث می گردد محتوای کروم برای تشکیل لایه یا فیلم نازک محافظ بر روی آلیاژ کفایت کند. این راه حل در برخی کشورها نظیر آلمان بسیار معمول است اگرچه می تواند سبب بروز مشکلاتی نیز گردد. به عنوان مثال، تحت شرایط معین برای جوشکاری و نسبت یا نرخ بالای خنک سازی، پدیده ای به نام حمله یا خوردگی شیار چاقو می تواند رخ دهد.

پایین آوردن یا کاهش اتم های کربن موجود در واکنش و ترکیب با کروم

نمودار ذیل به نام نمودار TTS برای ورق استیل 304 نشان دهنده زمانی است که فولاد می بایست در محدوده دمای بحرانی قرار داشته باشد تا پدیده حساسیت ایجاد شود و افزایش یابد همچنان که محتوای کربن کاهش می یابد. عملاً چنانچه محتوای کربن کمتر از 0.03 درصد بشود، دیگر اتم های کربن به مقدار کافی وجود نخواهند داشت که سبب رسوب کاربیدها شوند. این فولاد تحت عنوان کم کربن شناخته می شوند مانند ورق استیل 304L و 316L.

به عنوان نتیجه گیری می توانیم بگوییم کارآیی هر دو استیل یکسان است. با این وجود اگر مزایای دیگر ورق استیل کم کربن را مورد بررسی قرار دهیم (مثل جوش پذیری، دسترسی، قیمت و غیره) این راه حل به عنوان بهترین راهکار ظاهر می شود.