Pasivizacija & PREN
Zašto nehrđajući čelik ne hrđa — i kako izračunati otpornost na jamičastu koroziju
AI generated Nehrđajući čelik ne hrđa jer se na njegovoj površini stvara tanki, samozacjeljujući od kromovog oksida. Koliko taj sloj štiti od jamičaste korozije, može se procijeniti PREN formulom: , i dušik čine razliku. To je formula iza svakog izbora nehrđajućeg čelika.
Cijela tajna nehrđajućeg čelika je nevidljivi sloj: . Čim čelik sadrži najmanje oko 10,5 % , na površini se spontano stvara sloj kromovog oksida debeo samo nekoliko nanometara. On je gust, čvrsto prianja i — ono najvažnije — samozacjeljujući: ako se ogrebe, na zraku se odmah stvara novi kromov oksid.
Taj se proces zove . Bez njega nehrđajući čelik ne bi bio ništa drugo nego skuplji konstrukcijski čelik. je razlog zašto nehrđajući čelik ostaje sjajan tamo gdje konstrukcijski čelik hrđa.
Ali nije neranjiv. Njegov neprijatelj broj jedan su kloridi (morska voda, sol za posipanje, voda iz bazena). Oni probijaju sloj točkasto — i tada nastaje . Koliko je nehrđajući čelik dobro zaštićen od toga, može se procijeniti jednostavnom formulom: (Pitting Resistance Equivalent Number, naziva se i ekvivalent otpornosti na jamičastu koroziju).
PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N
Formula kaže: ne računa se samo , nego prije svega (faktor 3,3) i (faktor 16). Nekoliko primjera:
• (304): PREN ≈ 18 + 3,3·0 + 16·0,05 ≈ 19 — u redu za normalnu atmosferu, neprikladan za kloride.
• (316): PREN ≈ 17 + 3,3·2,2 + 16·0,05 ≈ 25 — znatno bolji protiv klorida.
• (Duplex 2205): PREN ≈ 22,5 + 3,3·3,1 + 16·0,17 ≈ 35 — vrlo otporan, za morsku vodu.
• Superduplex: PREN > 40 — za najagresivnija okruženja s kloridima.
Pravilo: PREN ispod 24 = samo malo klorida, 24–32 = obala/slabi kloridi, iznad 32 = morska voda i agresivni mediji.
Za tebe kao zavarivača PREN formula je dvostruko korisna:
1. Izbor materijala: Možeš procijeniti je li nehrđajući čelik dorastao okolini — umjesto da se uzdaš u podatkovni list.
2. Izbor dodatnog materijala: Dodatni materijal mora imati barem jednako visok PREN kao . Ako zavaruješ 316 (PREN 25) s dodatnim materijalom 308L (PREN ~19), zavar je slabo mjesto i prvi će zahrđati. Zato: s Mo → dodatni materijal s Mo.
I nakon : boje popuštanja uz zavar su oslabljeni . Treba ih ukloniti (nagrizanjem, brušenjem) i ponovno pasivizirati — inače će upravo tamo zahrđati.