راز مقاومت در برابر خوردگی عناصر آلیاژی در فولاد در حال هوازدگی فاش شد!

1. نقش عناصر آلیاژی در هوازدگی فولاد

فولاد هوازدگی در مقایسه با فولاد کربنی معمولی مقاومت بالایی در برابر خوردگی جوی نشان می دهد و عناصر آلیاژی نقش مهمی ایفا می کنند. این نقش ها عبارتند از:

• 1) کاهش رسانایی الکتریکی لایه زنگ، به آن اجازه می دهد تا سطح فولاد را رسوب دهد و پوشش دهد.
• 2) تأثیر ساختار فاز و انواع درون لایه زنگ، مانع از رشد آن.
• 3) تاخیر در تبلور زنگ.
• 4) تسریع در انحلال یکنواخت فولاد.
• 5) تسریع در تبدیل Fe2+ به Fe3+ و جلوگیری از رشد سریع محصولات خوردگی.
• 6) عناصر آلیاژی و ترکیبات آنها که ترک ها و عیوب را مسدود می کنند. تحقیقات بیشتر نشان می دهد که اثرات عناصر آلیاژی مختلف بر مقاومت خوردگی جوی فولاد در حال هوا متفاوت است.

2. مقاومت در برابر خوردگی عناصر آلیاژی در فولاد هوازدگی

• C: کربن (C) برای مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر فولاد مضر است. همچنین بر جوش پذیری، شکنندگی سرد و خواص مهر زنی فولاد تأثیر می گذارد. محتوای C در فولاد هوازدگی زیر 0.12٪ کنترل می شود.

• مس: افزودن 0.2% تا 0.4% مس به فولاد منجر به مقاومت در برابر خوردگی برتر در مقایسه با فولاد کربن معمولی در جوهای روستایی، صنعتی و دریایی می شود.

• P: P یکی از موثرترین عناصر آلیاژی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر فولاد است. به طور کلی، بهترین مقاومت در برابر خوردگی زمانی حاصل می شود که میزان فسفر (P) بین 0.08٪ و 0.15٪ باشد. وقتی فسفر و مس با هم به فولاد اضافه می شوند، اثر ترکیبی بهتری مشاهده می شود. در شرایط خوردگی اتمسفر، فسفر در فولاد به عنوان یک دپلاریزه کننده آندی عمل می کند و انحلال یکنواخت فولاد و سرعت اکسیداسیون Fe2+ را تسریع می کند. این به تشکیل یک لایه زنگ یکنواخت FeOOH بر روی سطح فولاد کمک می‌کند و باعث تشکیل یک لایه محافظ متراکم از اکسید هیدروکسیل آهن آمورف (FeOx(OH)₃-2x می‌شود، در نتیجه مقاومت را افزایش می‌دهد و به عنوان یک مانع محافظ در برابر رسانه‌های خورنده که به ماتریس فولاد نفوذ می‌کنند، فولاد را در برابر خوردگی محافظت می‌کند. هنگامی که فسفر PO4- را تشکیل می دهد، به عنوان یک بازدارنده خوردگی نیز عمل می کند.

• Cr: می تواند یک لایه اکسید متراکم بر روی سطح فولاد تشکیل دهد و توانایی غیرفعال شدن فولاد را بهبود بخشد. محتوای کروم در فولاد هوازدگی معمولاً 0.4٪ تا 1٪ (حداکثر 1.3٪) است. این اثر به ویژه هنگامی که کروم و مس به طور همزمان به فولاد اضافه می شوند، مشخص می شود.

• Ni: یک عنصر نسبتاً پایدار. افزودن نیکل می‌تواند پتانسیل خوردگی فولاد را در جهت مثبت تغییر دهد و پایداری آن را افزایش دهد.

• Si: هنگامی که در ترکیب با عناصر دیگر مانند مس، کروم، فسفر و کلسیم استفاده می شود، می تواند مقاومت فولاد را در برابر آب و هوا بهبود بخشد.

• Ca: مطالعات اخیر نشان داده است که افزودن مقادیر کمی کلسیم به فولاد هوازدگی نه تنها می تواند به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی اتمسفر فولاد را بهبود بخشد، بلکه به طور موثری از چکیدن زنگ زدگی در حین استفاده جلوگیری می کند.

• منگنز: هیچ اتفاق نظری در مورد تأثیر آن بر مقاومت در برابر خوردگی وجود ندارد. بسیاری از محققان بر این باورند که منگنز می تواند مقاومت به خوردگی فولاد را در جوهای دریایی بهبود بخشد، اما تأثیر کمی بر مقاومت به خوردگی در جوهای صنعتی دارد. محتوای منگنز در فولاد هوازدگی معمولاً 0.5٪ تا 2٪ است.

• Mo: زمانی که فولاد حاوی 0.4% تا 0.5% مو باشد، نرخ خوردگی فولاد در محیط های خوردگی جوی (به ویژه اتمسفرهای صنعتی) ممکن است بیش از نصف کاهش یابد.

• Co: مطالعات اخیر نشان می دهد که مانند نیکل، Co غنی شده در تثبیت لایه های زنگ می تواند به طور موثری از نفوذ یون Cl- جلوگیری کند و مقاومت به خوردگی فولاد را در جوهای دریایی بهبود بخشد.

• S: تأثیر منفی بر مقاومت در برابر آب و هوا دارد. به عنوان یک عنصر باقیمانده، محتوای آن کمتر از 0.04٪ کنترل می شود. عناصر کمیاب خاکی (RE): RE یکی از عناصر افزودنی در فولادهای بدون هوازدگی کروم- و Ni-است. به طور معمول، مقدار RE اضافه شده کمتر یا مساوی 0.2٪ است. RE یک عنصر بسیار واکنش پذیر و یک اکسید زدا و گوگرد زدایی قوی است که در درجه اول فولاد را تصفیه می کند.

ویژگی عناصر آلیاژی{0}مقاوم در برابر خوردگی در فولاد مقاوم در برابر خوردگی اتمسفر این است که اثر مقاومت در برابر خوردگی قابل توجه آنها تنها پس از استفاده طولانی مدت آشکار می شود. مطالعات همچنین نشان می دهد که عناصر آلیاژی که می توانند مقاومت خوردگی اتمسفر فولاد را بهبود بخشند باید شرایط زیر را داشته باشند:
1) حلالیت در آهن بیشتر از حلالیت در لایه های زنگ است.
2) توانایی تشکیل محلول جامد با آهن.
3) قابلیت افزایش پتانسیل فولاد.

مشخصات شرکت

 

Gnee (Tianjin) Supply Chain Group Co., Ltd. که در سال 2008 تأسیس شد، متخصص در تجارت جهانی و پردازش محصولات فولادی کورتن است.
• ما انواع پروژه های مهندسی کورتن مانند پل ها، باغ ها، هتل ها و سیستم های نما را انجام می دهیم.
• مطابق با ASTM، EN، و سایر استانداردهای بین المللی. بازرسی شخص ثالث-پشتیبانی می‌شود.
• به بیش از 200 کشور و منطقه در سراسر جهان صادر می شود.
• 8 شرکت تابعه در سراسر چین و خارج از کشور، که پوشش خدمات جهانی را تضمین می کند.
زمینه های کاربردی: معماری، محوطه سازی، باغبانی، روکش کاری و زیرساخت های شهری.