Edelstahl wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit häufig in verschiedenen Bereichen wie Bauwesen, Medizintechnik und Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt jedoch hauptsächlich von dem passiven Film ab, der sich auf seiner Oberfläche bildet. In diesem Artikel werden die wichtigsten Faktoren, die den passiven Film auf der Oberfläche von Edelstahl beeinflussen, aus verschiedenen Perspektiven analysiert, um den Lesern ein tieferes Verständnis dieser wichtigen Eigenschaft zu vermitteln.
Einfluss der Materialzusammensetzung
Interne Faktoren von Edelstahl. Der Martensitgehalt und der Chrom-Nickel-Gehalt im Edelstahl haben einen großen Einfluss auf die Passivierungsleistung des Edelstahls. Je niedriger der Nickelgehalt, desto geringer die Passivierungsleistung. Die Passivfilmleistung von martensitischem Edelstahl ist nicht so gut wie die von austenitischem Edelstahl.
Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl bestimmt direkt die Bildung und Stabilität des Passivierungsfilms. Ein hoher Chromgehalt ist Voraussetzung für die spontane Bildung des Passivierungsfilms. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung der wichtigsten Komponenten:
Chrom (Cr): Der Chromgehalt muss höher als 10.5 % sein, um einen stabilen Chromoxidfilm zu bilden. Beispielsweise sind die rostfreien Stähle 304 und 316 auf die Anwesenheit von Chrom angewiesen, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Nickel (Ni): Die Zugabe von Nickel erhöht nicht nur die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl, sondern verbessert auch die Zähigkeit des Passivierungsfilms, insbesondere in stark sauren und alkalischen Umgebungen.
Molybdän (Mo): Die Zugabe von Molybdän kann die Lochfraßbeständigkeit des Passivierungsfilms deutlich verbessern und ist für chlorhaltige Umgebungen geeignet.
Einfluss der Oberflächenbehandlung auf den Passivierungsfilm
Sauberkeit der Oberfläche. Bei Edelstahllegierungen gilt: Je geringer die Oberflächenrauheit und je glatter die Oberfläche, desto schwieriger ist es für Fremdkörper, anzuhaften, und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit lokaler Korrosion. Daher sollte Edelstahl so weit wie möglich eine fertige Oberfläche aufweisen. Darüber hinaus ist auch die Sauberkeit der Edelstahloberfläche sehr wichtig. Die Endreinigung nach der Passivierung sollte sorgfältig durchgeführt werden, da die verbleibende Säurelösung die kathodische Reaktion fördert und den Film aufreißt, wodurch der Edelstahl aktiviert und die Korrosionsbeständigkeit stark verringert wird.
Der Oberflächenbehandlungsprozess von Edelstahl steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität und Stabilität des Passivierungsfilms:
Mechanisches und chemisches Polieren: Auf glatten Oberflächen bildet sich eher ein gleichmäßiger Passivierungsfilm und die Anhaftung von Verunreinigungen wird verringert.
Beiz- und Passivierungsbehandlung: Durch Beizen können Oberflächenoxide entfernt werden, während die Passivierungsbehandlung die Integrität und Stabilität des Chromoxidfilms verbessert.
Elektrolytisches Polieren: Durch dieses Verfahren lassen sich die Oberfläche und Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl weiter verbessern, insbesondere in der Lebensmittel- und Medizinindustrie.
Einfluss von Umweltfaktoren
Verwenden Sie Umgebungsmedien. Der passive Film aus Edelstahl gehört zu einer thermodynamisch unterdrückten metastabilen Struktur. Seine Schutzwirkung hängt mit dem Umgebungsmedium zusammen. Während des Gebrauchs sollte es regelmäßig gereinigt werden, um schädliche Substanzen zu entfernen, die über einen längeren Zeitraum an der Oberfläche haften. Vermeiden Sie insbesondere in einer Umgebung mit Chloridionen die langfristige Emulsion von Chloridionen auf der Oberfläche und die Konzentration im Wasser.
Edelstahl wird beispielsweise für Geräte in der Lebensmittelindustrie verwendet. Nach jedem Kontakt mit Lebensmitteln muss es gewaschen werden, um die Einwirkung von Chloridionen zu vermeiden und die Mattheit zu beeinträchtigen. Der Film. Die Chloridionen in den Milchprodukten, wie Behälter und Geräte für Milchprodukte, haben eine zerstörerische Wirkung auf den Passivierungsfilm. Bei längerer Lagerung von Milchprodukten führt dies zu Korrosion und Perforation der Kapazität und Ausrüstung. Daher sollte es regelmäßig gereinigt werden, um den Passivierungsfilm wiederherzustellen.
Temperatur, Luftfeuchtigkeit und chemische Zusammensetzung der Einsatzumgebung haben erheblichen Einfluss auf die Bildung und Haltbarkeit des Passivierungsfilms:
Sauerstoffkonzentration: Wenn ausreichend Sauerstoff vorhanden ist, kann sich der Passivierungsfilm selbst reparieren und so die Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Chloridkonzentration: Im Meer oder anderen Umgebungen mit hohem Chlorgehalt beschädigen Chloride den Passivierungsfilm. Daher empfiehlt es sich, Edelstahl 316 mit Molybdän zu wählen.
Säure und Alkalität: Saure oder stark alkalische Umgebungen können den Abbau des Passivierungsfilms beschleunigen. Die Materialien müssen entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen mit Bedacht ausgewählt werden.
Einfluss von Temperatur und Zeit
Temperatur: Eine Umgebung mit hohen Temperaturen kann die Bildung des Passivierungsfilms beschleunigen, zu hohe Temperaturen können jedoch auch zur Instabilität der Filmschicht führen.
Nutzungsdauer: Mit zunehmender Nutzungsdauer kann die Leistung des Passivierungsfilms nachlassen, daher sind regelmäßige Wartung und Inspektion besonders wichtig.
Auswirkungen unsachgemäßer Bedienung
Durch unsachgemäße Handhabung kann die Passivierungsschicht schwer beschädigt werden:
Mechanische Beschädigung: Durch Schweißen, Schneiden und andere Prozesse kann es zu einer Beschädigung des Passivierungsfilms kommen, eine anschließende Behandlung ist umgehend erforderlich.
Anhaften von Verunreinigungen: Verunreinigungen wie Öl und Staub beeinträchtigen die Bildung des Passivierungsfilms. Daher ist es wichtig, die Oberfläche sauber zu halten.
Wartungs- und Pflegemaßnahmen
Durch regelmäßige Pflege lässt sich die Lebensdauer von Edelstahl deutlich verlängern:
Regelmäßige Reinigung: Besonders in stark verschmutzten Umgebungen kann eine regelmäßige Reinigung die Ansammlung von Chloriden und anderen Verunreinigungen verhindern.
Repassivierungsbehandlung: Wenn sich die Leistung des Passivierungsfilms verschlechtert hat, kann eine Passivierungsbehandlung durchgeführt werden, um seine Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen.
Fazit
Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt von der Qualität und Stabilität des Passivierungsfilms auf der Oberfläche ab. Durch das Verständnis der verschiedenen Faktoren, die den Passivierungsfilm beeinflussen, können Unternehmen geeignete Edelstahlmaterialien und Behandlungsverfahren auswählen, um seine Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen sicherzustellen. Durch regelmäßige Wartung und ordnungsgemäßen Betrieb kann die Lebensdauer von Edelstahlgeräten effektiv verlängert und die Wartungskosten gesenkt werden.
Wenn Sie Fragen zur Auswahl oder Oberflächenbehandlung von Edelstahl haben, kontaktieren Sie uns gerne für eine fachkundige Beratung und Angebote.