Odporność korozyjna stali nierdzewnej na kwas siarkowy

Zawartość

• Właściwości stali nierdzewnej
• Elektrody anodowe a katodowe
• Skutki korozji
• Właściwości kwasu siarkowego
• Gatunki i odporność stali nierdzewnej

Z kilkoma wyjątkami - złotem, palladem i platyną - wszystkie metale ulegają korozji. Dotyczy to stali nierdzewnej. Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że stal nierdzewna jest w 100 procentach odporna na korozję, jak wyjaśniono w eSt nierdzewSteel.com. Chociaż jego odporność na korozję jest niewiarygodna, stal nierdzewna w pewnych okolicznościach ulega korozji. Łatwo jest określić, co jest potrzebne, aby tak się stało - a następnie uniknąć - rozumiejąc powody, dla których stal nierdzewna ma tak wysoką odporność na korozję.

Właściwości stali nierdzewnej

Odporność stali nierdzewnej na korozję wynika z chromu w metalu. Stal nierdzewna zawiera 10 ½ procent chromu, który reaguje z tlenem, tworząc barierę ochronną lub film ochronny. Ta warstwa chromu ma grubość 130 angstremów - lub milionową część centymetra - według WorldSt nierdzew.org. Dwa czynniki, które przyczyniają się do siły trzymania tej ochronnej, pasywnej warstwy chromu, to temperatura i dostępność tlenu. Zwiększenie ciepła osłabia warstwę, a chrom musi reagować z tlenem, aby utworzyć warstwę ochronną.

Elektrody anodowe a katodowe

Kwas siarkowy jest powszechnie określany jako kwas akumulatorowy. Koniec anody akumulatora jest żrący, natomiast koniec katody jest pasywny i nie występuje korozja. Ta korozja ma miejsce, gdy dwa różne metale zostaną wprowadzone w tym samym środowisku elektrolitu. Elektrolit, znany również jako korodujący, to każda ciecz, która może przepływać prąd elektryczny; obejmuje to wodę, jak pokazuje wykres korozji galwanicznej z ThelenChannel.com.

Skutki korozji

••• Thinkstock / Comstock / Getty Images

Istnieje osiem rodzajów korozji w metalach opisanych przez eSt nierdzewSteel.com. Jednolity atak lub ogólna korozja występuje przy ogólnym rozkładzie filmu ochronnego na powierzchni metalu. Korozja szczelinowa występuje powszechnie w szczelinach, w których tlen jest ograniczony, oraz w środowiskach o niskim pH, takich jak woda morska. Wżerowanie ma miejsce, gdy warstwa ochronna stali nierdzewnej zostanie penetrowana, tworząc plamę anodową. Korozja galwaniczna ma miejsce, gdy dwa różne metale zostaną umieszczone w środowisku elektrolitu; katoda usuwa metal z anody. Korozja międzykrystaliczna jest indukowana ciepłem; węgiel w stali wykorzystuje chrom do tworzenia węglika chromu, osłabiając w ten sposób ochronę otaczającą ogrzewany obszar. Selektywne ługowanie jest rodzajem korozji, w której płyn po prostu usuwa metal podczas demineralizacji lub dejonizacji. Erozja jest powodowana przez płyn ścierny przepływający z dużą prędkością przez metal, usuwając jego warstwę ochronną. Korozja naprężeniowa lub korozja naprężeniowa chlorkowa występuje, gdy występują pęknięcia, gdy metal jest poddany naprężeniu rozciągającemu.

Właściwości kwasu siarkowego

••• Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images

Kwas siarkowy jest dość żrący w wodzie, chociaż wytwarza słaby elektrolit ze względu na fakt, że bardzo niewiele z niego dysocjuje na jony, zgodnie z opisem kwasu siarkowego w Chemical Land 21. Stężenie kwasu decyduje o jego skuteczności korozyjnej, jak wyjaśnia British Association Steel Steel Association (BSSA). Większość rodzajów stali nierdzewnej może być odporna na niskie lub wysokie stężenia, ale będzie atakować metal w średnich temperaturach. Na stężenie ma wpływ temperatura.

Gatunki i odporność stali nierdzewnej

Istnieją różne gatunki stali nierdzewnej i każda z nich jest inaczej odporna na korozję kwasu siarkowego, jak wyjaśnia BSSA. Stal nierdzewna 18-10 jest podatna na gwałtownie rosnące temperatury. Może wytrzymać kwas w stężeniu 5 procent w temperaturze pokojowej. 17-25-2,5 ma przewagę nad 18-10, ponieważ może ponownie wytrzymać do 22 procent w temperaturze pokojowej, rosnące ciepło sprawi, że ta stal będzie bezużyteczna w temperaturze powyżej 60 stopni Celsjusza. Stal dupleks (2304) jest bardziej odporna na wzrost temperatury. Numery temperatur pokojowych stali dupleks są w przybliżeniu takie same jak 17-12-2,5, ale tylko nieznacznie spadają z temperaturą pozwalającą na osiem procent w temperaturze 80 stopni Celsjusza. 2205 ma dopuszczalną koncentrację w temperaturze pokojowej do 40 procent, która spada do 12 procent przy 80 stopniach Celsjusza. Stal Superduplex oferuje nieznaczną poprawę o 45 procent w temperaturze pokojowej. Stal 904L została specjalnie opracowana, aby móc obsługiwać kwas siarkowy. 904L może obsłużyć cały zakres koncentracji do 35 stopni Celsjusza.