Nguyên lý tẩy và thụ động bằng thép không gỉ

1. Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ

Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ chủ yếu là do hàm lượng crom cao (Cr) nội dung. Ví dụ, bằng thép không gỉ 316L, Hàm lượng crom dao động trong khoảng 16.00% Và 18.00%. Crom dễ bị oxy hóa tạo thành lớp mỏng, màng oxit Cr₂O₃ dày đặc trên bề mặt. Lớp màng này làm tăng đáng kể thế điện cực của thép, tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường oxy hóa.

Màng bảo vệ, khoảng 1 dày nm, đóng vai trò như một rào cản chống lại các chất ăn mòn. Tuy nhiên, nếu bộ phim chưa hoàn chỉnh, Bị hư hại, hoặc bị lỗi, thép không gỉ bên dưới trở nên dễ bị ăn mòn.

2. Những thách thức đối với bề mặt thép không gỉ

Trong quá trình chế tạo, gia công bồn chứa hóa chất inox, các chất gây ô nhiễm và thiệt hại sau đây có thể xảy ra:

Tạp chất bề mặt: Dầu, rỉ sét, và các chất ô nhiễm kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Thiệt hại cơ học: Vết xước, hành trình hàn, và bắn tung tóe.
Dư lượng kiểm tra: Paint and substances from flaw detection or pressure tests.

Những yếu tố này làm tổn hại đến màng thụ động, reducing corrosion resistance and exposing the material to risks like pitting, ăn mòn giữa các hạt, và nứt ăn mòn ứng suất.

Seawater tank cleaning during operation adds to the challenge. Chloride ions in seawater accelerate corrosion by attacking the passivation film. Trong điều kiện khắc nghiệt như vậy, pickling and passivation become essential maintenance processes.

3. Bản chất năng động của phim thụ động

The passivation film on stainless steel is not static. It acts as a dynamic protective layer that responds to the surrounding environment:

Hư hại: Chất khử, chẳng hạn như ion clorua, có thể làm hỏng bộ phim.
Sửa: Chất oxy hóa, như không khí, help restore the film by forming new protective layers.

Mặc dù thép không gỉ tự nhiên tạo thành màng oxit trong không khí, lớp này thường thiếu đủ độ bền bảo vệ.

4. Hiệu quả của việc ngâm và thụ động

Dưa chua loại bỏ khoảng 10 μm bề mặt thép không gỉ. Hoạt động hóa học của axit đảm bảo các vùng khuyết tật hòa tan nhanh hơn, kết quả là mượt mà hơn, bề mặt đồng đều hơn. Quá trình này cũng đạt được những điều sau đây:

hòa tan chọn lọc: Sắt và oxit sắt được loại bỏ tốt hơn so với crom và oxit crom.
Làm giàu crom: Bề mặt trở nên giàu crom bằng cách loại bỏ các lớp thiếu crom.

Sau đó, một tác nhân oxy hóa được áp dụng, tạo thành một bộ phim thụ động hoàn chỉnh và ổn định. Điện thế của lớp giàu crom này có thể đạt tới +1,0V (SCE), sánh ngang với kim loại quý, tăng cường khả năng chống ăn mòn và ổn định của nó.

5. Phần kết luận

Tẩy và thụ động là rất quan trọng để duy trì khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, đặc biệt là trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Các quá trình này khôi phục và tăng cường màng thụ động bảo vệ, đảm bảo độ bền và chức năng của các bộ phận bằng thép không gỉ trong tàu chở hóa chất và các ứng dụng khác.