เผยความลับในการต้านทานการกัดกร่อนของธาตุผสมในเหล็กผุกร่อน!

1. บทบาทขององค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กผุกร่อน

เหล็กกล้าผุกร่อนมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา โดยมีองค์ประกอบโลหะผสมที่มีบทบาทสำคัญ บทบาทเหล่านี้ได้แก่:

• 1) ลดค่าการนำไฟฟ้าของชั้นสนิม ทำให้ตกตะกอนและปกคลุมผิวเหล็ก
• 2) มีอิทธิพลต่อโครงสร้างเฟสและประเภทภายในชั้นสนิม ขัดขวางการเจริญเติบโต
• 3) การชะลอการตกผลึกของสนิม;
• 4) เร่งการละลายสม่ำเสมอของเหล็ก
• 5) เร่งการแปลง Fe2+ เป็น Fe3+ และยับยั้งการเติบโตอย่างรวดเร็วของผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อน
• 6) องค์ประกอบโลหะผสมและสารประกอบปิดกั้นรอยแตกและข้อบกพร่อง การวิจัยเพิ่มเติมบ่งชี้ว่าผลกระทบขององค์ประกอบโลหะผสมที่แตกต่างกันต่อความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็กที่ผุกร่อนนั้นแตกต่างกันไป

2. ความต้านทานการกัดกร่อนขององค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กผุกร่อน

• C: คาร์บอน (C) เป็นอันตรายต่อความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็ก นอกจากนี้ยังส่งผลต่อความสามารถในการเชื่อม ความเปราะเย็น และคุณสมบัติการปั๊มของเหล็กด้วย ปริมาณ C ในเหล็กผุกร่อนถูกควบคุมต่ำกว่า 0.12%

• Cu: การเพิ่ม Cu 0.2%–0.4% ให้กับเหล็กส่งผลให้มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาในบรรยากาศชนบท อุตสาหกรรม และทางทะเล

• P: P เป็นหนึ่งในองค์ประกอบโลหะผสมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็ก โดยทั่วไป ความต้านทานการกัดกร่อนจะดีที่สุดเมื่อมีปริมาณฟอสฟอรัส (P) อยู่ระหว่าง 0.08% ถึง 0.15% เมื่อเติม P และ Cu ลงในเหล็กด้วยกัน จะสังเกตเห็นผลรวมที่ดีขึ้น ภายใต้สภาวะการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ P ในเหล็กจะทำหน้าที่เป็นตัวเปลี่ยนขั้วขั้วบวก เร่งการละลายที่สม่ำเสมอของเหล็กและอัตราออกซิเดชันของ Fe²⁺ ซึ่งจะช่วยสร้างชั้นสนิม FeOOH ที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวเหล็ก ส่งเสริมการก่อตัวของฟิล์มป้องกันหนาแน่นของเหล็กไฮดรอกซิลออกไซด์อสัณฐาน (FeOx(OH)₃-2x) ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความต้านทานและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันจากสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่เจาะเข้าไปในเมทริกซ์เหล็ก ปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ เมื่อฟอสฟอรัสเกิดเป็น PO₄⁻ ก็ทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งการกัดกร่อนด้วย

• Cr: สามารถสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวเหล็กได้ ช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเหล็ก ปริมาณ Cr ในเหล็กผุกร่อนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.4% ถึง 1% (สูงสุด 1.3%) ผลลัพธ์จะเด่นชัดเป็นพิเศษเมื่อเติม Cr และ Cu เข้ากับเหล็กพร้อมกัน

• Ni: องค์ประกอบที่ค่อนข้างเสถียร การเพิ่ม Ni สามารถเปลี่ยน-ศักยภาพในการกัดกร่อนของเหล็กเองไปในทิศทางที่เป็นบวก และเพิ่มความเสถียร

• Si: เมื่อใช้ร่วมกับองค์ประกอบอื่นๆ เช่น Cu, Cr, P และ Ca จะสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อสภาพอากาศของเหล็กได้

• Ca: การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มปริมาณ Ca เล็กน้อยลงในเหล็กที่ผุกร่อนไม่เพียงแต่จะปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศโดยรวมของเหล็กได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังป้องกันการเกิดสนิมที่หยดระหว่างการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

• Mn: ไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์เกี่ยวกับผลกระทบต่อความต้านทานการกัดกร่อน นักวิชาการหลายคนเชื่อว่า Mn สามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กในบรรยากาศทางทะเลได้ แต่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อความต้านทานการกัดกร่อนในบรรยากาศอุตสาหกรรม ปริมาณ Mn ในเหล็กผุกร่อนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.5% ถึง 2%

• Mo: เมื่อเหล็กมี Mo 0.4% ถึง 0.5% อัตราการกัดกร่อนของเหล็กในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ (โดยเฉพาะในบรรยากาศอุตสาหกรรม) อาจลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง

• Co: การศึกษาล่าสุดชี้ให้เห็นว่า Co ที่ได้รับการเสริมสมรรถนะในการรักษาเสถียรภาพของชั้นสนิม เช่นเดียวกับ Ni สามารถยับยั้งการแทรกซึมของไอออน Cl- ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กในชั้นบรรยากาศทางทะเล

• S: มีผลเสียต่อการทนต่อสภาพอากาศ เนื่องจากเป็นองค์ประกอบตกค้าง ปริมาณจึงถูกควบคุมให้น้อยกว่า 0.04% ธาตุหายาก (RE): RE เป็นหนึ่งในองค์ประกอบเติมแต่งในเหล็กที่ปราศจากสภาพอากาศ Cr- และ Ni- โดยปกติแล้วปริมาณ RE ที่เพิ่มจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2% RE เป็นองค์ประกอบที่ทำปฏิกิริยาได้อย่างมากและเป็นสารกำจัดออกซิไดซ์และสารกำจัดซัลเฟอร์ไรเซอร์ที่มีฤทธิ์สูง โดยหลักแล้วจะทำให้เหล็กบริสุทธิ์

คุณลักษณะขององค์ประกอบโลหะผสมที่ต้านทานการกัดกร่อน-ในเหล็กที่ต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ-คือผลกระทบจากความต้านทานการกัดกร่อนที่มีนัยสำคัญจะปรากฏให้เห็นหลังจาก-ใช้งานในระยะยาวเท่านั้น การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบโลหะผสมที่สามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศของเหล็กควรเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
1) ความสามารถในการละลายของเหล็กมีมากกว่าความสามารถในการละลายในชั้นสนิม
2) ความสามารถในการสร้างสารละลายของแข็งด้วยเหล็ก
3) ความสามารถในการเพิ่มศักยภาพของเหล็ก

ประวัติบริษัท

 

Gnee (Tianjin) Supply Chain Group Co., Ltd. ก่อตั้งขึ้นในปี 2551 โดยเชี่ยวชาญด้านการค้าและการแปรรูปผลิตภัณฑ์เหล็ก Corten ทั่วโลก
• เราจัดการโครงการวิศวกรรม Corten ทุกประเภท เช่น สะพาน สวน โรงแรม และระบบส่วนหน้าอาคาร
• สอดคล้องกับ ASTM, EN และมาตรฐานสากลอื่นๆ รองรับการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม-
• ส่งออกไปยังกว่า 200 ประเทศและภูมิภาคทั่วโลก
• บริษัทสาขา 8 แห่งทั่วประเทศจีนและต่างประเทศ รับประกันความครอบคลุมการบริการทั่วโลก
สาขาการใช้งาน: สถาปัตยกรรม การจัดสวน การทำสวน การหุ้ม และโครงสร้างพื้นฐานในเมือง