Пассивация и PREN
Почему нержавейка не ржавеет — и как рассчитать стойкость к питтинговой коррозии
AI generated Нержавейка не ржавеет, потому что на её поверхности образуется тончайший самовосстанавливающийся из оксида хрома. Насколько хорошо этот слой защищает от питтинговой коррозии, можно оценить по формуле PREN: , и азот делают разницу. Это формула, стоящая за любым выбором нержавейки.
Весь секрет нержавеющей стали — в невидимом слое: . Как только сталь содержит хотя бы около 10,5 % , на поверхности самопроизвольно образуется слой оксида хрома толщиной всего в несколько нанометров. Он плотный, прочно сцеплен с основой и — что самое главное — самовосстанавливающийся: если его поцарапать, на воздухе сразу образуется новый оксид хрома.
Этот процесс называется . Без него нержавейка была бы не чем иным, как дорогой конструкционной сталью. — причина того, что нержавейка остаётся блестящей там, где конструкционная сталь ржавеет.
Но не неуязвим. Его враг номер один — хлориды (морская вода, соль для дорог, вода из бассейна). Они пробивают слой точечно — и тогда возникает . Насколько хорошо нержавейка ей противостоит, можно оценить по простой формуле: (Pitting Resistance Equivalent Number, также известное как эквивалент стойкости к питтингу).
PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N
Формула говорит: важен не только , но прежде всего (коэффициент 3,3) и (коэффициент 16). Несколько примеров:
• (304): PREN ≈ 18 + 3,3·0 + 16·0,05 ≈ 19 — для обычной атмосферы нормально, для хлоридов не подходит.
• (316): PREN ≈ 17 + 3,3·2,2 + 16·0,05 ≈ 25 — значительно лучше против хлоридов.
• (Duplex 2205): PREN ≈ 22,5 + 3,3·3,1 + 16·0,17 ≈ 35 — очень стойкий, для морской воды.
• Superduplex: PREN > 40 — для самых агрессивных хлоридных сред.
Практическое правило: PREN ниже 24 = только немного хлоридов, 24–32 = прибрежные/слабые хлоридные среды, выше 32 = морская вода и агрессивные среды.
Для тебя как сварщика формула PREN полезна вдвойне:
1. Выбор материала: Ты можешь оценить, справится ли нержавейка с условиями среды — вместо того чтобы надеяться на паспорт.
2. Выбор присадки: Присадка должна иметь PREN не ниже, чем у . Если варишь 316 (PREN 25) присадкой 308L (PREN ~19), шов станет слабым местом и заржавеет первым. Поэтому: с Mo → присадка с Mo.
И после : цвета побежалости рядом со швом — это ослабленные . Их нужно удалить (травить, шлифовать) и заново пассивировать — иначе ржавчина появится именно там.