Korozja stali kwasoodpornych
Korozja kwasoodpornych wyrobów śrubowych
Wybierając rodzaj stali na wyroby śrubowe, musimy brać pod uwagę korozję wżerową (pitting), szczelinową (crevice) oraz ogólną. Różne gatunki stali kwasoodpornej mają różną odporność na wymienione wyżej rodzaje korozji. Często są one nieodporne na działanie słabych roztworów, np. soli (woda morska). Porównanie odporności stali kwasoodpornej AISI 304 (A2,OH18N9), AISI 316 (A4,OHI7NI2M2) i AISI 316L Mo+ (A4,00HI7NI2M3) na poszczególne rodzaje korozji przedstawiamy poniżej.
Korozja wżerowa
Odporność stali na korozję wżerową zależy głównie od zawartości chromu i molibdenu. Odporność na korozję wżerową określa współczynnik PRE (Pitting Resistance Equivalent) określany wzorem:
PRE= %Cr + %Mo + 16x%N
| Tabelka podaje wartość PRE dla różnych gatunków stali. | ||||
| Stal | % Cr | % Mo | % N | PRE |
|---|---|---|---|---|
| 316L Mo+ | 17.5 | 2.75 | – | 26.6 |
| 316 | 17.5 | 2.75 | – | 24.9 |
| 304 | 18 | – | – | 18.0 |
Stal AISI 316L Mo+ posiada nieznacznie wyższy współczynnik PRE od stali AISI 316. Jednak prawdziwą różnicę pokazuje wykres poniżej, obrazujący zależność krytycznej temperatury korozji wżerowej w zależności od zawartości chloru w roztworze. Dotyczy to zarówno chloru w czystej postaci, jak i jonów Cl (np. woda morska, HCl, NaCl).
Krytyczna temp. korozji wżerowej w roztworze Cl.
Potencjał +300mV SCE.
Korozja szczelinowa
Korozja szczelinowa związana jest z korozją wżerową, ale rozpoczyna się w niższej temperaturze. W środowisku, w którym korozja wżerowa pojawia się w temperaturze 60°C, korozja szczelinowa pojawia się zazwyczaj w temperaturze 30-40°C.
Wpływ chromu, molibdenu i azotu jest podobny, jak w przypadku korozji wżerowej.
Badania nad korozją wżerową i szczelinową dla różnych gatunków stali kwasoodpornej pokazują, że molibden i azot efektywnie zapobiegają korozji szczelinowej.
Z powyższych powodów w przypadku ryzyka wystąpienia korozji szczelinowej zaleca się stosowanie stali AISI 316L Mo+.
Korozja ogólna
Zawartość molibdenu w stali kwasoodpornej poprawia jej odporność na kwasy nieutleniające.
Tabela poniższa podaje wielkość korozji ogólnej w roztworze kwasu siarkowego w temperaturze 50°C. Wielkość korozji podana jest w mm/rok.
| Stal | % H2SO4 | |||
|---|---|---|---|---|
| 3.0 | 10 | 15 | 20 | |
| 316L Mo+ | 0 | 0.04 | 0.33 | 0.44 |
| 316 | 0 | 0.32 | – | 1.30 |
| 304 | 1.08 | 3.0 | – | – |
Podsumowanie
Śruby ze stali kwasoodpornej AISI 316L Mo+ mają lepszą odporność na korozję wżerową, szczelinową i ogólną niż stal AISI 316. Główną przyczyną jest większa zawartość molibdenu i obniżona zawartość węgla.
Śruby ze stali AISI 304 można stosować w środowiskach niezbyt agresywnych.
