لماذا يمكن لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أن تصدأ باللون الأحمر

لماذا يمكن أن تتطور أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الصدأ الأحمر؟

يعد حدوث الصدأ الأحمر على أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ مشكلة شائعة، ولكن من المهم أن نفهم أن هذا يحدث عادةًتلوث السطح أو التآكل الموضعي، وليس فشل المادة السائبة بأكملها. يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ "مقاوم للصدأ" بسبب طبقته الواقية، وليس لأنه محصن ضد الصدأ.

فيما يلي الأسباب الرئيسية:

1.تلوث السطح (السبب الأكثر شيوعًا)

وهذا ما يسمى غالبا "حديد مجاني"التلوث.

• الآلية:أثناء التصنيع أو القطع أو المناولة أو التثبيت، يمكن أن تصبح جزيئات صغيرة من الفولاذ الكربوني العادي من الأدوات أو الفرش السلكية أو عمليات الطحن القريبة مدمجة أو ملطخة على سطح أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ.

• لماذا الصدأ:لا تحتوي جزيئات الفولاذ الكربوني هذه على طبقة أكسيد الكروم الواقية. عند تعرضها للرطوبة والأكسجين، فإنها تصدأ بسرعة، وتشكل هذه الخاصيةالصدأ الأحمر (Fe₂O₃). يوجد هذا الصدأ على السطح فقط ويمكن مسحه في كثير من الأحيان، لكنه قد يؤدي إلى تلطيخ الفولاذ المقاوم للصدأ الموجود تحته.

2.الأضرار التي لحقت الطبقة السلبية

تأتي مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ من طبقة رقيقة وغير مرئية وملتصقة من أكسيد الكروم (Cr₂O₃) التي تتشكل على سطحه.

• الآلية:يمكن أن يؤدي التلف الميكانيكي (مثل الخدوش العميقة أو التآكل) أو حرارة اللحام (إنشاء "صبغة حرارية") أو التلف الكيميائي إلى إضعاف هذه الطبقة.

• لماذا الصدأ:إذا لم يتم السماح للمنطقة المتضررة بإعادة التخميل (أي إعادة تشكيل طبقة الأكسيد) من خلال تعريضها للأكسجين، فإن الحديد الأساسي يكون ضعيفًا ويمكن أن يبدأ في التآكل. يمكن أن يؤدي اللحام، على وجه الخصوص، إلى إنشاء منطقة يتحد فيها الكروم مع الكربون، مما يؤدي إلى استنفاده من المصفوفة وجعل المنطقة أقل "مقاومة للصدأ" (التوعية).

3.التعرض للمواد الكيميائية العدوانية (الكلوريدات)

• الآلية:تعتبر أيونات الكلوريد الموجودة في الملح (مياه البحر وملح الطريق) وبعض مواد التنظيف وحتى في مياه الصنبور شديدة العدوانية. يمكنهم تحطيم طبقة أكسيد الكروم السلبية محليًا.

• لماذا الصدأ:وهذا يؤدي إلى شكل حاد من التآكل الموضعي يسمىتأليب التآكل. تتشكل حفرة صغيرة، وداخل هذه الحفرة، تصبح البيئة شديدة الحموضة، مما يمنع الطبقة السلبية من الإصلاح. ويستمر التآكل، وغالبًا ما يتشكل الصدأ الأحمر حول فتحة الحفرة.

4.التآكل الكلفاني

• الآلية:عندما يتم توصيل الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة بمعدن أقل "نبيلة" (مثل الفولاذ الكربوني أو النحاس أو الألومنيوم) في وجود إلكتروليت (مثل الماء)، يتم إنشاء خلية كلفانية.

• لماذا الصدأ:إذا كان الفولاذ المقاوم للصدأ هوالكاثودوالمعدن الآخر هوالأنود، سوف يتآكل الأنود بشكل مضحٍ. ومع ذلك، إذا تم عكس الوضع، أو إذا تسبب الاتصال في انهيار الطبقة السلبية، فقد يؤدي ذلك إلى تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ. والأهم من ذلك، أن الصدأ الناتج عن تركيبات الفولاذ الكربوني المتآكلة يمكن أن يغسل ويلطخ الأنبوب المقاوم للصدأ، مما يجعلهينظرمثل الصدأ المقاوم للصدأ.

5.اختيار الصف غير المناسب للبيئة

• الآلية:هناك العديد من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ. الدرجات المشتركة مثل304تقدم مقاومة جيدة للتآكل في البيئات المعتدلة. ومع ذلك، في البيئات ذات الكلوريدات العالية أو الحموضة، فهي ليست كافية.

• لماذا الصدأ:سيؤدي استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة منخفضة (مثل 304) في بيئة قاسية (على سبيل المثال، منطقة ساحلية، مصنع كيميائي) إلى انهيار طبقته السلبية والصدأ اللاحق. في هذه الحالات، درجة أكثر مقاومة مثل316(الذي يحتوي على الموليبدينوم) مطلوب.

جدول ملخص

كيفية الوقاية منه:

• منع التلوث:استخدم أدوات ومواد كاشطة مخصصة ونظيفة للفولاذ المقاوم للصدأ.

• التخميل:بعد التصنيع، قم بمعالجة الأنابيب بحمض (مثل حمض النيتريك) لإزالة الحديد الحر وتعزيز طبقة أكسيد الكروم.

• التخليل والتخميل:بالنسبة لمناطق اللحام، استخدم معجون التخليل لإزالة الصبغة الحرارية واستعادة الطبقة السلبية.

• الاختيار الصحيح للمواد:اختر درجة الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة (على سبيل المثال، 316 للبيئات البحرية).

• منع الاتصال كلفاني:استخدم الحشيات أو التركيبات العازلة عند الاتصال بمعادن مختلفة.