SUS316 สแตนเลสสามารถทนต่อ 5,000 ชั่วโมงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% โดยไม่มีความเสียหาย

การวิเคราะห์ความต้านทานการกัดกร่อนและการตรวจสอบเชิงประจักษ์ของ SUS316 สแตนเลสในกรดไฮโดรคลอริก 10% ที่ 300 องศา

I. ทดสอบพื้นหลังและพารามิเตอร์

เพื่อประเมินความเสถียรในระยะยาวของสแตนเลส SUS316 ภายใต้สภาวะการกัดกร่อนที่รุนแรงการทดสอบการกัดกร่อนกรดไฮโดรคลอริกอุณหภูมิสูงได้ดำเนินการ การทดสอบนี้จำลองเงื่อนไขการให้บริการที่แท้จริงของ SUS316 ในท่อเคมีและสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่คล้ายกัน

ปานกลาง: 1 0% กรดไฮโดรคลอริกเกรดอุตสาหกรรม (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1% Fe³⁺สิ่งสกปรก)

อุณหภูมิทดสอบ: 300 องศา (สภาพแวดล้อมการไหลเวียนแบบไดนามิกจำลองการกัดกร่อนที่เกิดจากการไหลของการไหล)

ระยะเวลา: 5, 000 ชั่วโมง (ประมาณ 208 วัน)

การอ้างอิงมาตรฐาน: ASTM G 31-17 - คู่มือมาตรฐานสำหรับการทดสอบการกัดกร่อนในห้องปฏิบัติการของโลหะ

ii. สรุปผลการทดสอบ

พารามิเตอร์	ประสิทธิภาพที่วัดได้	เกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรม
อัตราการกัดกร่อนเฉลี่ย	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0. 15 มม./ปี	< 0.5 mm/year (industry-accepted upper limit)
สภาพพื้นผิว	ไม่มีการกัดกร่อนการกัดกร่อนระหว่างเกรนหรือการแตกร้าว ฟิล์มออกไซด์ที่สม่ำเสมอเพียงเล็กน้อย (น้อยกว่าหรือเท่ากับ5μm)	-
การเก็บรักษาทรัพย์สินเชิงกล	แรงดึงสูงกว่าหรือเท่ากับ 95% ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 92% (เทียบกับค่าก่อนการทดสอบ)

 

iii. กลไกทางเทคนิคที่สำคัญสามประการที่อยู่เบื้องหลังการต่อต้านการกัดกร่อนของ SUS316

1. บทบาทของโมลิบดีนัม (MO)

ข้อได้เปรียบในการประพันธ์:
SUS316 มีโมลิบดีนัม 2% –3% สูงกว่า SUS3 0 4 (0% MO) สิ่งนี้ช่วยให้การก่อตัวของไอออนโมลิบดีเดตป้องกัน (moo₄²⁻) ซึ่งช่วยป้องกันคลอไรด์ไอออน (Cl⁻) จากการเจาะฟิล์มแบบพาสซีฟ

กลไกปฏิกิริยา:

เลเยอร์โมลิบดีเดตเกิดขึ้นเพื่อซ่อมแซมฟิล์มคริสตชนที่เสียหายสร้างระบบป้องกันสองชั้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสูง

2. ผลเสริมฤทธิ์กันของนิกเกิล (NI) และโครเมียม (CR)

เนื้อหานิกเกิล (10%–14%):
เพิ่มความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ของโครงสร้างออสเทนนิติกในกรดที่ไม่ออกซิไดซ์เช่นกรดไฮโดรคลอริกและลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาวิวัฒนาการของไฮโดรเจน

เนื้อหาโครเมียม (16%–18%):
รักษาความสามารถพื้นฐานของวัสดุ เมื่อรวมกับโมลิบดีนัมมันจะสร้างฟิล์มคอมโพสิตออกไซด์ CR-O-O ซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพแม้ในอุณหภูมิสูง อุณหภูมิการสลายตัวของฟิล์มพาสซีฟเพิ่มขึ้นประมาณ 50 องศาภายใต้การสัมผัสกับกรด 300 องศา

3. การออกแบบคาร์บอนต่ำและความต้านทานการกัดกร่อนแบบ intergranular

เนื้อหาคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ {{0}}. 08% (SUS316L น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%):
ลดปริมาณการตกตะกอนของคาร์ไบด์ตามขอบเขตของเม็ดซึ่งจะช่วยลดความไวต่อการกัดกร่อนในระดับสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการเชื่อม (การใช้งานที่แนะนำกับลวดเชื่อม ER316L)

โครงสร้างจุลภาคเฟสเดี่ยว:
โครงสร้างลูกบาศก์ที่อยู่ตรงหน้าเป็นศูนย์กลาง (FCC) ช่วยลดข้อบกพร่องขอบเขตเฟสยับยั้งนิวเคลียสหลุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

SUS316 กับ SUS304 สแตนเลส: ความต้านทานการกัดกร่อน

วัสดุ	อัตราการกัดกร่อนใน 10% HCl ที่ 300 องศา (มม./ปี)	สภาพพื้นผิวหลังจาก 5, 000 ชั่วโมง	โหมดความล้มเหลวทั่วไป
SUS304	> 2.0	การเจาะรูท้องถิ่นที่กว้างขวาง (ภายใน 2, 000 ชั่วโมง)	คลอไรด์ไอออนเจาะผ่านขอบเขตของเมล็ด
SUS316	0.12–0.15	การกัดกร่อนแบบไม่เหมือนกัน	ไม่มีความล้มเหลวอย่างมีนัยสำคัญ
Hastelloy C -276	0.05–0.08	แทบไม่มีการกัดกร่อน	-