不锈钢防腐蚀检测
不锈钢(天然抗腐蚀金属合金)会自动钝化,这意味着它们会在空气或湿气等氧化环境中自发产生钝化层(薄钝化膜)。钝化层是非反应性的:它抑制了通常会在基材和环境之间发生的电化学反应。
尽管钝化层可能会损坏,从而暴露出下面的材料,但只要基础不锈钢材料没有污染,它就会自然地自我修复。替代地,电化学涂覆的涂层例如镀锌仅仅是牺牲层,其最终将耗尽并让位于下面的材料。
本能地认为,鉴于不锈钢具有自动钝化的性能,因此永不腐蚀,但它们并不完全不会生锈。缝隙腐蚀,表面铁素体污染和钝化问题是不锈钢腐蚀的原因。
缝隙腐蚀。零部件几何形状中的小角或零部件的粗糙表面会导致其保留水分并抑制氧气到达材料表面。如果没有恒定的氧气供应来自动补充,钝化层就会变弱。解决这个问题需要重新设计零件的几何形状,也许可以通过增加/增加半径或改善零件的表面光洁度消除观察到腐蚀的尖角。
表面的铁素体污染。当残留的铁残留在制造商用来加工碳钢零件的工具,容器和其他设备上时,就会发生这种形式的腐蚀(通常称为“点蚀”)。这种残留的铁(称为“游离铁”)可以在接触时嵌入不锈钢零件的表面。游离铁抑制了钝化层的形成,使基础不锈钢材料暴露于环境中。
为确保不锈钢零件在制造后继续抗腐蚀,必须在后处理中将其钝化。钝化是一种清洁操作,可以去除不锈钢部件表面上或表面下方的污染物。一旦去除了污染物,钝化层又有机会重整并使组分对腐蚀反应呈惰性。
ASTM A967和ASTM A380(两个最广泛认可的钝化行业标准)列出了可用于钝化零件的多种方法。但是,它们并不声称是无所不包的。ASTM认识到有许多有效的方法来钝化不锈钢零件。这些标准不是限制钝化过程,而是将重点放在防腐蚀检测方法上以验证钝化是否成功。
ASTM A967和ASTM A380涵盖了六种不同的钝化防腐蚀检测方法,每种防腐蚀检测方法都有其各自的优缺点。最常用的包括:硫酸铜防腐蚀检测,高湿度防腐蚀检测,盐雾防腐蚀检测,硫酸铜防腐蚀检测
硫酸铜防腐蚀检测可能是这三种测试中最常见的,因为它既快速又非常经济。所需的唯一材料是硫酸铜溶液,将其连续擦拭零件表面至少6分钟。
但是,此防腐蚀检测不适用于检测400系列不锈钢中的铁素体污染物,因为400系列不锈钢的成分会导致假阳性。在这种情况下,更适合进行高湿度防腐蚀检测。
高湿度防腐蚀检测包括将零件放置在密闭的室内,该密闭的室内达到大气温度为100˚F,湿度水平接近97%。将防腐蚀检测样品在室内放置24小时。通过该防腐蚀检测的零件在表面上没有生锈或变色的迹象。该测试对于所有类型的不锈钢都是通用的,但是必须购买,校准和维护湿度箱,这可能会很昂贵。
与湿度防腐蚀检测一样,盐雾防腐蚀检测会将零件放置在受控环境中一段时间。但是,在防腐蚀检测期间,盐雾室将5%的盐雾溶液泵入其大气中,这会迅速加速腐蚀。
正确的控制和试件的设置使盐雾防腐蚀检测具有很高的重现性。这种一致性导致许多制造商将其用于测试电镀锌和其他涂层。已经为其他精加工工艺投资了盐雾设备,这也成为钝化防腐蚀检测的一种较便宜的选择。
必须理解的是,盐雾中零件的性能并不表示零件在暴露于露天时的性能。盐雾性能与现实环境中的性能之间没有直接关系。 盐雾防腐蚀检测仅旨在为检查涂层或饰面质量和一致性的任何人提供参考标准。 盐雾环境比海洋环境更具侵略性和集中性(海洋中的盐浓度约为3%)。许多常见镀层和涂层的盐雾防腐蚀检测可以持续数天,有些防腐蚀检测需要持续500个小时或更长时间才能开始生锈,而不锈钢零件在暴露几小时后就开始出现生锈迹象。根据ASTM A967和A380,如果不锈钢零件仅在2小时内耐盐雾腐蚀,则表明已正确钝化。
不锈钢在盐雾中的性能相对较差,因为不断暴露于苛刻的环境会迅速腐蚀钝化层并阻止其重整。在钝化层被抑制的情况下,基材被暴露出来,零件很快开始腐蚀。
为了使材料有效发挥性能并抵抗腐蚀,至关重要的是,必须对零件进行钝化和正确防腐蚀检测。
作为一种抗自然腐蚀的金属合金,不锈钢是需要延长零件寿命的首选材料。该材料的自我钝化能力使其使用寿命长,这在现实环境中是牺牲涂层无法比拟的。但是,必须谨慎使用不锈钢,并且必须了解不锈钢不会生锈。正确钝化不锈钢零件并进行适当防腐蚀检测对于确保它们满足您的期望至关重要。
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