Pasyvavimas ir PREN
Kodėl nerūdijantis plienas nerūdija — ir kaip apskaičiuoti atsparumą taškinei korozijai
AI generated Nerūdijantis plienas nerūdija, nes jo paviršiuje susidaro plonytis, savaime gyjantis iš chromo oksido. Kaip gerai šis sluoksnis apsaugo nuo taškinės korozijos, galima įvertinti pagal PREN formulę: , ir azotas daro skirtumą. Tai formulė, slypinti už kiekvieno nerūdijančio plieno pasirinkimo.
Visas nerūdijančio plieno paslaptis — tai nematomas sluoksnis: . Kai pliene yra bent apie 10,5 % , paviršiuje savaime susidaro vos kelių nanometrų storio chromo oksido sluoksnis. Jis tankus, gerai laikosi ir — svarbiausia — savaime gyjantis: jei jį subraižai, ore iškart susidaro naujas chromo oksidas.
Šis procesas vadinamas . Be jo nerūdijantis plienas būtų nieko daugiau nei brangus konstrukcinis plienas. yra priežastis, kodėl nerūdijantis plienas lieka blizgus ten, kur konstrukcinis plienas rūdija.
Bet nėra nepažeidžiamas. Jo priešas numeris vienas — chloridai (sūrus vanduo, druska keliams, baseino vanduo). Jie punktiškai pramuša sluoksnį — ir tada atsiranda . Kaip gerai nerūdijantis plienas tam pasiruošęs, galima įvertinti paprasta formule: (Pitting Resistance Equivalent Number, dar vadinama atsparumo taškinei korozijai ekvivalentu).
PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N
Formulė sako: svarbu ne tik , bet visų pirma (koeficientas 3,3) ir (koeficientas 16). Keli pavyzdžiai:
• (304): PREN ≈ 18 + 3,3·0 + 16·0,05 ≈ 19 — normaliai atmosferai tinka, chloridams netinka.
• (316): PREN ≈ 17 + 3,3·2,2 + 16·0,05 ≈ 25 — gerokai atsparesnis chloridams.
• (Duplex 2205): PREN ≈ 22,5 + 3,3·3,1 + 16·0,17 ≈ 35 — labai atsparus, tinka jūros vandeniui.
• Superduplex: PREN > 40 — agresyviausioms chloridų aplinkoms.
Nykščio taisyklė: PREN mažiau nei 24 = tik mažai chloridų, 24–32 = pakrantė/silpni chloridai, virš 32 = jūros vanduo ir agresyvios terpės.
Tau kaip suvirintojui PREN formulė naudinga dvigubai:
1. Medžiagos pasirinkimas: gali įvertinti, ar nerūdijantis plienas atlaikys aplinką — užuot tikėjęsis duomenų lapo.
2. Priedinės medžiagos pasirinkimas: priedinės medžiagos PREN turi būti bent tokia pat didelė kaip . Jei virini 316 (PREN 25) su 308L priedu (PREN ~19), siūlė bus silpnoji vieta ir surūdys pirmiausia. Todėl: Mo turinti → Mo turintis priedas.
O po : paviršiaus spalvos šalia siūlės — tai susilpnėję . Juos reikia pašalinti (beicuoti, šlifuoti) ir vėl pasyvinti — kitaip rūdys būtent ten.