Descripción de la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en diferentes entornos.
La resistencia a la corrosión del acero inoxidable disminuye con el aumento del contenido de carbono. Por lo tanto, la mayoría de los aceros inoxidables tienen un bajo contenido de carbono y el contenido máximo de carbono no supera el 1.2%. Algunos aceros tienen un contenido de carbono incluso inferior al 0.03%.
El principal elemento de aleación en el acero inoxidable es el cromo, y solo cuando el contenido de cromo alcanza un cierto valor, el acero tiene resistencia a la corrosión. Por lo tanto, el acero inoxidable generalmente contiene al menos un 10.5% de cromo. El acero inoxidable también contiene elementos como Ni, Ti, Mn, N, Nb, Mo, Si y Cu.
El acero inoxidable se refiere al acero que es resistente a medios corrosivos débiles como aire, vapor y agua, y medios químicamente corrosivos como ácido, álcali y sal. En aplicaciones prácticas, el acero que es resistente a la corrosión por medios corrosivos débiles a menudo se denomina acero inoxidable, y el acero que es resistente a medios químicos se denomina acero resistente a los ácidos. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable generalmente aumenta con el aumento del contenido de cromo.
El principio básico es que cuando hay suficiente cromo en el acero, se forma una película de óxido muy delgada y densa en la superficie del acero, que puede evitar la oxidación o corrosión en un solo paso. Un entorno oxidante puede fortalecer esta película, mientras que un entorno reductor inevitablemente destruirá esta película y provocará la corrosión del acero.
Resistencia a la corrosión en varios entornos.
Corrosión atmosférica: La resistencia del acero inoxidable a la corrosión atmosférica cambia básicamente con el contenido de cloruro en la atmósfera. Por lo tanto, la corrosión del acero inoxidable cerca del océano u otras fuentes de contaminación por cloruros es extremadamente importante. Una cierta cantidad de agua de lluvia es importante solo cuando afecta la concentración de cloruro en la superficie del acero.
Agua dulce: El agua dulce se puede definir como agua que proviene de ríos, lagos, estanques o pozos, independientemente de su acidez, salinidad o salobre. La corrosividad del agua dulce se ve afectada por el pH, el contenido de oxígeno y la tendencia a ensuciarse del agua. La corrosividad del agua con incrustaciones (dura) está determinada principalmente por la cantidad y el tipo de incrustaciones formadas en la superficie del metal.
Agua ácida: El agua ácida se refiere al agua natural contaminada que se filtra del mineral y el carbón. Debido a su fuerte acidez, es mucho más corrosivo que el agua dulce natural. Debido al efecto de lixiviación del agua sobre el sulfuro contenido en el mineral y el carbón, el agua ácida suele contener una gran cantidad de ácido sulfúrico libre.
Agua salina: la característica de corrosión del agua salina es a menudo en forma de corrosión por picaduras. En el caso del acero inoxidable, se debe en gran parte a la destrucción parcial de la película de pasivación resistente a la corrosión provocada por el agua salada. La otra razón de la corrosión por picaduras de estos aceros es que el Minghejie y otras sustancias orgánicas del agua de mar adheridas al equipo de acero inoxidable pueden formar baterías de concentración de oxígeno.
Una vez formadas, estas baterías son muy activas y causan mucha corrosión y picaduras. En el caso de un flujo de agua salina a alta velocidad, como el impulsor de una bomba, la corrosión del acero inoxidable austenítico suele ser muy pequeña.
Suelo: El metal enterrado en el suelo se encuentra en un estado complejo que cambia en cualquier momento dependiendo del clima y otros factores. La práctica ha demostrado que el acero inoxidable austenítico generalmente tiene una excelente resistencia a la corrosión en la mayoría de los suelos, mientras que 1Cr13 y 1Cr17 producirán corrosión por picaduras en muchos suelos. El acero inoxidable 0 Cr 17Ni12M§à2 es completamente resistente a la corrosión por picaduras en todas las pruebas de suelo. Ácido nítrico:
El acero inoxidable ferrítico y el acero inoxidable austenítico que contienen no menos del 14% de cromo tienen una excelente resistencia a la corrosión por el ácido nítrico. El acero inoxidable 1Cr17 se ha utilizado ampliamente en equipos de procesamiento en plantas de ácido nítrico. Sin embargo, dado que 0 Cr 18 Ni 9 generalmente tiene mejor conformabilidad y rendimiento de soldadura, ha reemplazado en gran medida al acero inoxidable 1Cr17 en las aplicaciones mencionadas anteriormente.
La resistencia a la corrosión del ácido nítrico de otros aceros inoxidables austeníticos es similar a la del 0 Cr 18 Ni 9. El acero inoxidable 1Cr17 generalmente tiene una tasa de corrosión ligeramente más alta que el 0 Cr 18 Ni 9 y una temperatura y concentración más altas tienen un efecto dañino mayor sobre él. Si el acero no recibe un tratamiento térmico adecuado, el ácido nítrico caliente provocará corrosión intergranular del acero inoxidable austenítico y ferrítico. Por tanto, se puede utilizar un tratamiento térmico adecuado para prevenir este tipo de corrosión, o utilizar acero inoxidable resistente a este tipo de corrosión.
Ácido sulfúrico: Los grados de acero inoxidable estándar rara vez se usan en soluciones de ácido sulfúrico debido a su rango de uso limitado. A temperatura ambiente, el acero inoxidable 0Cr17Ni12Mo2 (el grado estándar más resistente a la corrosión por ácido sulfúrico) es resistente a la corrosión cuando la concentración de ácido sulfúrico es inferior al 15% o superior al 85%. Sin embargo, en el rango de concentración más alto, generalmente se usa acero al carbono.
Los aceros inoxidables martensíticos y ferríticos generalmente no son resistentes a la corrosión por soluciones de ácido sulfúrico. Como en el caso del ácido nítrico, si el acero inoxidable no recibe un tratamiento térmico adecuado, el ácido sulfúrico puede provocar corrosión intergranular. Para estructuras soldadas que no se pueden tratar térmicamente después de la soldadura, se deben usar grados de bajo carbono de 00Cr19Ni10 o 00Cr17Ni14Mo2, o grados estabilizados de acero inoxidable 0Cr18Ni11Ti o 0Cr18Ni11Nb.