Нержелі болат коррозияға тұрақтылығын қалай арттырады?

Aug 25, 2025

Нержелі болат коррозияға тұрақтылығын қалай арттырады?

Нержавеющая болат тат және коррозияға тұрақтылығымен танымал, оны тағам өнеркәсібінен бастап медициналық құрал-жабдықтар, құрылыс және теңіз инженериясы сияқты әртүрлі салаларда кеңінен пайдаланады. Тұрақты көміртекті болаттан айырмашылығы, ылғал мен оттегіне ұшырағанда жеңіл таттанатыны, нержелі болат қатты жағдайларда да өз беріктігі мен сырт пішінін сақтап тұрады. Бұл коррозияға тұрақтылық кездейсоқ емес, оның құрамының ерекшелігі мен бетінде қорғаныш қабатының пайда болуының нәтижесі болып табылады. Нержелі болат қалай осындай тұрақтылыққа қол жеткізетінін білу гигиена мен беріктіктің маңызды болып табылатын қолданулар үшін неге қолданылатынын түсіндіреді. Бұл нұсқаулықтың ғылыми негізінде нержелі болаттың коррозияға тұрақтылығы, оның негізгі компоненттері және әртүрлі ортада қалай әрекет ететіндігі.

Нержелі болаттағы хромның рөлі

Нержелі болат коррозияға тұрақты болу себебі оның құрамындағы жоғары хром мөлшерінде. Хром - бұл оттегімен әрекеттесіп, болат бетінде қорғаныш пленкасын түзетін металдық элемент, оның беріктігіне жауапты.

Пассивті қабат түзілуі егер нержелі болаттың құрамында кемінде 10,5% хром (коррозияға тұрақтылық үшін қажетті минималды деңгей) болса, хром ауадағы немесе судағы оттегімен әрекеттесіп, хром оксидінен (Cr₂O₃) тұратын жұқа, көзге көрінбейтін қабат түзеді. Бұл қабат көбінесе "пассивті қабат" деп аталады, себебі ол болатты пассивті қалыпқа келтіреді, яғни ортамен әрі қарай реакцияны тоқтатады.
Өзін-өзі жазалау қасиеті : Егер пассивті қабат сызылса немесе зақымданса (мысалы, кесу немесе үйкеліс арқылы), болаттағы хром тез арада оттегімен қайта әрекеттесіп, қабатты жөндейді. Жеткілікті мөлшерде оттегі мен хром болып тұрса, пассивті қабат қайта түзіліп, таттың таралуын болдырмақ. Осындай өзін-өзі түзету қабілеті тек нержавеющий болатқа ғана тән және оның ұзақ уақыт бойы қорғалуын қамтамасыз етеді.
Қорғауға тұрақтылық үшін хромның жоғары мөлшері : Хромның жоғары мөлшері бар (мысалы, 18% немесе одан да көп) нержавеющий болат маркалары қалыңырақ, тұрақтырақ пассивті қабат түзеді. Бұл маркалар тұзды шаңды жағалау аймақтары немесе химиялық өңдеу зауыттары сияқты қосымша қорғау қажеттілігі бар күшті коррозиялық ортада қолданылады.

Хром негізіндегі пассивті қабат нержавеющий болаттың коррозияға тұрақтылығының негізі болып табылады, оны ылғалды немесе қатал жағдайларда көміртегі болатынан ә существенней тұрақты етеді.

Қорғауға тұрақтылықты арттыратын басқа қоспалы элементтер

Хром негізгі қосқыш болып табылса да, нержелік болаттағы басқа қоспалар оның коррозияға тұрақтылығын және нақты ортадағы өнімділігін арттырады.

Никель : 304 және 316 сияқты аустенитті нержелік болат маркаларында кездесетін никельді қосу болат құрылымын тұрақтандырады, оның пластикалылығын және пішіндеуді жеңілдетеді. Сонымен қатар никель қышқылды немесе сілтілі ортада коррозияға қарсы пассивті қабаттың қабілетін арттырады, соның арқасында осындай маркалар тамақ өндеу жабдықтары немесе химиялық ыдыстар үшін сәйкес болады.
Молибден : Молибденді нержелік болатқа қосу (мысалы, 316 марка) тұзды су, тер, өнеркәсіптік химикаттардағы хлорид иондарынан туындаған тесік тәрізді коррозияға тұрақтылықты арттыру үшін қажет. Бұл молибдені бар нержелік болатты теңіз қолданысы, жағалау құрылыстары немесе дене сұйықтарымен әрекеттесетін медициналық құрылғылар үшін идеалды етіп жасайды.
Титан немесе Ниобий : Бұл элементтер хром карбидтерінің дән шекараларында пайда болуына жол бермейді, бұл хромның төмендеуіне және коррозияға тұрақтылықтың әлсіреуіне әкеліп соғады. Титан немесе ниобий бар нержавеюші болат маркалары (мысалы, 321) жиі пайдаланылады және өңдеуден кейін де пассивті қабаттың бүтіндігін сақтауға кепілдік беретін құбырлар мен ыдыстар сияқты пісіру конструкцияларында пайдаланылады.
Азот : Азот нержавеюші болаттың беріктігін арттырады және оның шұңқырлы және саңылаулы коррозияға тұрақтылығын жақсартады, коррозиялы ортада құрылымдық қолдану үшін беріктік маркаларында жиі пайдаланылады.

Бұл қорытпалы элементтер хроммен бірге нержавеюші болаттың коррозияға тұрақтылығын күнделікті пайдаланудан бастап өнеркәсіптік шарттарға дейінгі нақты сұраныстарға сәйкес реттеуге көмектеседі.

Әртүрлі түрдегі коррозияға тұрақтылық

Нержавеюші болаттың пассивті қабаты мен қорытпалы элементтері оны әртүрлі орталарда кездесетін коррозияның әртүрлі түрлерінен қорғайды:

Жалпы коррозия : Бұл көміртегі болатын ылғалды ортада болатын біркелкі тот басу. Нержавеющий болаттың пассивті қабаты мұндай коррозиядан қорғайды, мүсілдер, ванналар немесе сыртқы құрылыстар сияқты ылғалды орталарда да солай болады.
Құралық коррозия : Хлорид иондары (тұз, ақшыл немесе теңіз суынан) пассивті қабатты бұзған кезде пайда болатын кіші тесіктер (тесіктер). Молибдені бар нержавеющий болат (316 маркасы) тесіктерге тұрақты, сонымен 304 маркасына қарағанда жағалау немесе жүзу бассейндері үшін жақсырақ.
Сыңардағы коррозия : Оттегі шектеулі кеңістіктерде (сыңарларда) болатын, мысалы, бұрандалар, прокладкалар немесе кір астында. Оттексіз пассивті қабат қайта түзіле алмайды, сондықтан коррозия басталады. Хром мен молибденнің жоғары мөлшері бар нержавеющий болат бұл қауіптерді азайтады, сондықтан қосылыстары бар машиналар үшін қолайлы.
Кернеулі коррозиялық жарылу бұл материал кернеу әсеріне ұшыраған кезде (мысалы, дәнекерлеу немесе майыстыру) және коррозияға ұшырайтын ортада болған кезде пайда болады. Аустенитті болат маркалары (304 және 316 тәрізді) басқа түрлеріне қарағанда коррозиялық кернеу трескініне тұрақтырақ, сондықтан жүктеме астындағы қысым ыдыстары немесе құрылымдық бөлшектер үшін идеалды болып табылады.

Бұл коррозия түрлеріне тұрақтылығы арқылы коррозия болат күші мен сыртқы түрін сақтап қалады, әртүрлі қолданыстарда жөндеу мен ауыстыру құнын азайтады.

Гигиена және Қарапайым Тазалау

Болаттың коррозияға тұрақтылығы оның гигиеналылығы мен жөндеудің жеңілдігіне де ықпал етеді, сонымен қатар тазалық маңызды болып табылатын салаларда кеңінен қолданылады.

Қырықсыз бет пассивті қабат бактериялардың, саңырауқұлақтардың және күйенің өсуіне қарсы тегіс, поралы емес бетін құрайды. Бұл тамақ өндеу, ауруханалар және дәрілік заттарды шығару орындарында гигиена ластауды болдырмау үшін маңызды.
Оңай тазалау : Пассивті қабатты бұзбай-ақ, нержелік жуғыш заттар немесе дезинфектанттармен тазалауға болады. Тазалау химиясына ұшырағанда коррозияға ұшырайтын материалдардан айырмашылығы, нержелік болат өз кедергісін сақтайды, бұл гигиенаның ұзақ мерзімді сақталуын қамтамасыз етеді.
Химиялық заттарға тұрақтылық : Нержелік болаттың көптеген маркалары қышқылдарға, сілтілерге және тазалау құралдарына тұрақты, бұл химиялық заттарға әріп беретін зертханаларда, коммерциялық асханаларда және өнеркәсіптік ортада қолдануға сәйкес келеді.

Коррозияға тұрақтылық пен гигиенаның осы үйлесімі тазалық пен беріктік бірге жүретін орталарда нержелік болаттың болуы міндетті екенін білдіреді.

Узқаңғылық және қысметтілік

Нержелік болат көміртекті болатқа қарағанда бастапқыда қымбат екенінен гөрі, коррозияға тұрақтылығы ұзақ мерзімді шығын үнемдеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар ұзақ мерзімде тиімді шешім болып табылады.

Ұзартылған қызмет ету мерзімі : Хатты болат бөлшектері қатты ортада болса да, таттануы немесе бұзылуынсыз ондаған жыл өмір сүреді. Мысалы, хатты болат сыртқы перилалары немесе теңіз жабдықтары тұзды су мен ауа райына 20–30 жыл шыдай алады, ал боялған көміртегі болат үшін 5–10 жыл.
Қамқорлық жасаудың төмендеуі : Көміртегі болаттың таттанбау үшін жиі бояу, қаптау немесе жөндеу қажет болатын жағдайынан айырмашылығы, хатты болат аз жөндеу қажет етеді. Бұл өнімнің қызмет ету мерзімі бойынша уақытты, еңбекті және материалды үнемдейді.
Төменгі ауыстыру құны : Хатты болаттың коррозияға төзімділігі салдарынан жиі ауыстыру қажеттілігі азаяды. Бұл қиын қолжетімді аймақтарда, мысалы, шатыр конструкцияларында немесе су астындағы құбырларда ерекше маңызды, өйткені таттанған бөлшектерді ауыстыру қымбат тұрады және кедергі жасайды.

Хатты болаттың ұзақ мерзімді тұрақтылығы оның бастапқы құнын оңайлатады, сонымен қоса ол өнеркәсіптік және тұтынушылық қолданулар үшін ақылды инвестиция болып табылады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Коррозияға төзімділік үшін хатты болаттағы хромның ең аз мөлшері қанша?

Коррозияға тұрақты қабат түзілуі үшін болаттың құрамында салмағы бойынша ең аз 10,5% хром болуы қажет. Хромның жоғары мөлшері (18% немесе одан көп) қорғанысты жақсартады.

316 маркалы болат неліктен 304 маркалы болаттан коррозияға тұрақтырақ?

316 маркасы молибден құрамында болады, ол хлорлы иондар (мысалы, тұзды су) әсерінен пайда болатын нүктелік және саңылаулы коррозияға тұрақтылықты арттырады. 304 маркасы молибденсіз, сондықтан ол өте коррозиялы ортаға жарамсыз.

Нержавеюші болат қоюры мүмкін бе?

Қорғаныс қабаты зақымданған және қайта түзілмейтін болса, мысалы, оттегі аз ортада немесе молибден жеткіліксіз болған жағдайда хлоридтердің жоғары деңгейіне ұшыраған кезде нержавеюші болат қоюрайды. Дұрыс пайдалану және дұрыс марка таңдау осы қауіпті азайтады.

Нержавеюші болат сыртқы пайдалануға сәйкес пе?

Иә. 304 маркалы нержавеюші болат көпшілік сыртқы орталар үшін жақсы жұмыс істейді, алайда 316 маркасы жағалау аймақтарында немесе ылғалдылығы жоғары және тұзбен ластанған аймақтар үшін жақсырақ.

Неліктен тұтас болаттың коррозияға тұрақтылығын қалай сақтау керек?

Пассивті қабатты бұза алатын лас, тұз немесе химиялық заттарды алып тастау үшін кезең сайын тазалаңыз. Бетін сызып алатын абразивті тазалық заттардан сақтаныңыз және тұйық кеңістіктерде жеткілікті желдету қамтамасыз етілсін, әйтпесе пассивті қабат қайта түзіледі.