Passivointi & PREN
Miksi ruostumaton teräs ei ruostu — ja miten pistesyöpymiskestävyys lasketaan
AI generated Ruostumaton teräs ei ruostu, koska sen pinnalle muodostuu ohut, itseään korjaava kromioksidista. Kuinka hyvin tämä kerros suojaa pistesyöpymältä, voidaan arvioida PREN-kaavalla: , ja typpi tekevät eron. Tämä on kaava jokaisen ruostumattoman teräksen valinnan takana.
Ruostumattoman teräksen koko salaisuus on näkymätön kerros: . Heti kun teräs sisältää vähintään noin 10,5 % , pinnalle muodostuu itsestään vain muutaman nanometrin paksuinen kromioksidikerros. Se on tiivis, luja ja — ratkaisevaa — itseään korjaava: jos se naarmuuntuu, ilman vaikutuksesta muodostuu heti uutta kromioksidia.
Tätä prosessia kutsutaan . Ilman sitä ruostumaton teräs olisi vain kallista rakenneterästä. on syy siihen, miksi ruostumaton teräs pysyy kiiltävänä siellä, missä rakenneteräs ruostuu.
Mutta ei ole haavoittumaton. Sen ykkösvihollinen ovat kloridit (suolavesi, tiesuola, uimahallivesi). Ne läpäisevät kerroksen paikallisesti — ja silloin syntyy . Kuinka hyvin ruostumaton teräs on suojattu sitä vastaan, voidaan arvioida yksinkertaisella kaavalla: (Pitting Resistance Equivalent Number, myös nimellä tehokerroin).
PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N
Kaava kertoo: ei ainoastaan ratkaise, vaan ennen kaikkea (kerroin 3,3) ja (kerroin 16). Muutama esimerkki:
• (304): PREN ≈ 18 + 3,3·0 + 16·0,05 ≈ 19 — sopii normaalille ilmastolle, ei kloridille.
• (316): PREN ≈ 17 + 3,3·2,2 + 16·0,05 ≈ 25 — selvästi parempi kloridia vastaan.
• (Duplex 2205): PREN ≈ 22,5 + 3,3·3,1 + 16·0,17 ≈ 35 — erittäin kestävä, merivedelle.
• Superduplex: PREN > 40 — kaikkein aggressiivisimpiin kloridiympäristöihin.
Nyrkkisääntö: PREN alle 24 = vain vähän kloridia, 24–32 = rannikko/heikko kloridi, yli 32 = merivesi ja aggressiiviset aineet.
Sinulle hitsaajana PREN-kaava on kaksinkertaisesti hyödyllinen:
1. Materiaalin valinta: Voit arvioida, kestääkö ruostumaton teräs ympäristöä — sen sijaan että luottaisit pelkkään datalehteen.
2. Lisäaineen valinta: Lisäaineen PREN-arvon on oltava vähintään yhtä suuri kuin . Jos hitsaat 316 (PREN 25) 308L-lisäaineella (PREN ~19), sauma on heikko kohta ja ruostuu ensimmäisenä. Siksi: Mo-pitoinen → Mo-pitoinen lisäaine.
Ja jälkeen: sauman vieressä olevat lämpövärit ovat heikentyneitä . Ne on poistettava (peittaus, hionta) ja passivoitava uudelleen — muuten juuri siitä kohtaa ruostuu.