Пасивація та PREN
Чому нержавійка не іржавіє — і як розрахувати стійкість до пітінгової корозії
AI generated Нержавійка не іржавіє, бо на її поверхні утворюється тонка самовідновлювана з оксиду хрому. Наскільки добре ця плівка захищає від пітінгової корозії, можна оцінити за формулою PREN: , і азот роблять різницю. Це формула, що стоїть за кожним вибором нержавійки.
Уся таємниця нержавіючої сталі — це невидимий шар: . Щойно сталь містить щонайменше близько 10,5 % , на поверхні спонтанно утворюється шар оксиду хрому завтовшки лише кілька нанометрів. Він щільний, міцно тримається і — головне — самовідновлюється: якщо його подряпати, на повітрі одразу утворюється новий оксид хрому.
Цей процес називається . Без нього нержавійка була б не чим іншим, як дорогою конструкційною сталлю. — це причина, чому нержавійка залишається блискучою там, де конструкційна сталь іржавіє.
Але не невразлива. Її ворог номер один — хлориди (солона вода, сіль для посипання доріг, вода з басейну). Вони пробивають плівку точково — і тоді виникає . Наскільки добре нержавійка від неї захищена, можна оцінити простою формулою: (Pitting Resistance Equivalent Number, також відома як еквівалент стійкості до пітінгу).
PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N
Формула каже: важливий не лише , а насамперед (коефіцієнт 3,3) і (коефіцієнт 16). Кілька прикладів:
• (304): PREN ≈ 18 + 3,3·0 + 16·0,05 ≈ 19 — для звичайної атмосфери нормально, для хлоридів не підходить.
• (316): PREN ≈ 17 + 3,3·2,2 + 16·0,05 ≈ 25 — значно краще проти хлоридів.
• (Duplex 2205): PREN ≈ 22,5 + 3,3·3,1 + 16·0,17 ≈ 35 — дуже стійка, для морської води.
• Superduplex: PREN > 40 — для найагресивніших хлоридних середовищ.
Практичне правило: PREN менше 24 = лише трохи хлоридів, 24–32 = узбережжя/слабкі хлориди, понад 32 = морська вода та агресивні середовища.
Для тебе як зварювальника формула PREN корисна подвійно:
1. Вибір матеріалу: ти можеш оцінити, чи витримає нержавійка умови середовища — замість того щоб сподіватися на паспорт.
2. Вибір присадки: присадка повинна мати PREN щонайменше такий самий, як . Якщо зварюєш 316 (PREN 25) присадкою 308L (PREN ~19), шов стане слабким місцем і заіржавіє першим. Тому: з Mo → присадка з Mo.
І після : кольори мінливості поруч зі швом — це ослаблені . Їх треба видалити (протравити, зашліфувати) і знову пасивувати — інакше саме там з'явиться іржа.