Prinsip Penjerukan Keluli Tahan Karat dan Pasif

1. Ketahanan Kakisan Keluli Tahan Karat

Rintangan kakisan keluli tahan karat adalah disebabkan oleh kromiumnya yang tinggi (Cr) kandungan. Contohnya, dalam keluli tahan karat 316L, kandungan kromium berjulat antara 16.00% dan 18.00%. Kromium mudah teroksida untuk membentuk nipis, filem Cr₂O₃ oksida padat pada permukaan. Filem ini meningkatkan potensi elektrod keluli dengan ketara, meningkatkan ketahanannya terhadap kakisan dalam persekitaran pengoksidaan.

Filem pelindung, lebih kurang 1 nm tebal, berfungsi sebagai penghalang terhadap bahan menghakis. Namun begitu, jika filem itu tidak lengkap, rosak, atau rosak, keluli tahan karat di bawahnya menjadi terdedah kepada kakisan.

2. Cabaran kepada Permukaan Keluli Tahan Karat

Semasa fabrikasi dan pemprosesan kapal tangki kimia keluli tahan karat, bahan cemar dan kerosakan berikut boleh berlaku:

Kekotoran permukaan: Minyak, karat, dan bahan pencemar logam takat lebur rendah.
Kerosakan mekanikal: calar, lejang kimpalan, dan percikan.
Sisa pemeriksaan: Cat dan bahan daripada pengesanan kecacatan atau ujian tekanan.

Faktor-faktor ini menjejaskan filem pasif, mengurangkan rintangan kakisan dan mendedahkan bahan kepada risiko seperti pitting, kakisan antara butiran, dan retakan kakisan tegasan.

Pembersihan tangki air laut semasa operasi menambah cabaran. Ion klorida dalam air laut mempercepatkan kakisan dengan menyerang filem pempasifan. Dalam keadaan yang begitu teruk, penjerukan dan pemasifan menjadi proses penyelenggaraan yang penting.

3. Sifat Dinamik Filem Pasif

Filem pempasifan pada keluli tahan karat tidak statik. Ia bertindak sebagai lapisan pelindung dinamik yang bertindak balas terhadap persekitaran sekeliling:

kerosakan: Agen pengurangan, seperti ion klorida, boleh merendahkan filem.
baiki: Agen pengoksidaan, seperti udara, membantu memulihkan filem dengan membentuk lapisan pelindung baharu.

Walaupun keluli tahan karat secara semula jadi membentuk filem oksida di udara, lapisan ini selalunya tidak mempunyai kekuatan perlindungan yang mencukupi.

4. Keberkesanan Penjerukan dan Pasif

Penjerukan menghilangkan kira-kira 10 μm permukaan keluli tahan karat. Aktiviti kimia asid memastikan kawasan yang rosak larut lebih cepat, menghasilkan lebih licin, permukaan yang lebih seragam. Proses ini juga mencapai perkara berikut:

Pembubaran terpilih: Besi dan oksida besi disingkirkan secara keutamaan berbanding kromium dan kromium oksida.
Pengayaan kromium: Permukaan menjadi kaya kromium dengan menghapuskan lapisan kekurangan kromium.

Seterusnya, agen pengoksidaan digunakan, membentuk filem pasif yang lengkap dan stabil. Potensi lapisan kaya kromium ini boleh mencapai +1.0V (SCE), setanding dengan logam berharga, meningkatkan rintangan kakisan dan kestabilannya.

5. Kesimpulan

Penjerukan dan pempasifan adalah penting untuk mengekalkan rintangan kakisan keluli tahan karat, terutamanya dalam persekitaran yang mencabar. Proses ini memulihkan dan meningkatkan filem pempasifan pelindung, memastikan ketahanan dan kefungsian komponen keluli tahan karat dalam kapal tangki kimia dan aplikasi lain.