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Metalli, ad eccezione dei metalli preziosi come oro e platino metalli, ad eccezione dei metalli preziosi presenti in natura come l'oro e il platino, vengono sempre estratti da minerali; i metalli quindi tendono sempre verso uno stabile ad uno stato stabile, che corrisponde al loro stato originario, cioè alla loro ossidazione loro forma ossidata.
La corrosione dei metalli è principalmente di natura elettrochimica e si verifica all'interfaccia tra il metallo e l'ambiente.
di natura chimica, avviene all'interfaccia tra il metallo e il
ambiente esterno.
Acciaio inossidabile e film passivo
L'acciaio è una lega di ferro e carbonio. Contro
carbonio, la presenza di almeno il 10,5% di cromo in esso
l'acciaio inossidabile gli conferisce proprietà resistenti alla corrosione.
resistenza alla corrosione.
Infatti a contatto con l'ossigeno formerà uno strato di ossido di cromo
formata sulla superficie del materiale. Questo strato passivo
Questo strato passivo lo protegge e ha la particolarità di potersi proteggere da solo.
Reazione di acciaio e acciaio inossidabile a contatto con
umidità nell'aria o nell'acqua
Tuttavia, se questo strato passivo viene danneggiato, può verificarsi l'inizio della corrosione. corrosione.
Viene fatta una distinzione tra corrosione generale, che si verifica quando l'acciaio inossidabile
entra in contatto con un ambiente acido e corrosione localizzata, che
che nella maggior parte dei casi si verifica quando l'acciaio inossidabile
posto in un mezzo di cloruro neutro.
Nel seguente documento descriviamo questi 5 principali tipi di corrosione e classifichiamo la maggior parte di essi
di corrosione e una classifica della maggior parte dei gradi europei inossidabili
Stainless Europe basato su test di laboratorio standard.
Tuttavia, poiché i fenomeni di corrosione nella vita reale sono sempre specifici, i dati descritti non lo sono
Tuttavia, poiché i veri fenomeni di corrosione sono sempre specifici, non è il caso che i dati descritti
l'esecuzione di test aggiuntivi per selezionare il materiale ottimale.
il materiale ottimale.
CORROSIONE PITALE
Comprendi il fenomeno
La corrosione per vaiolatura è il degrado localizzato del film passivo dell'acciaio inossidabile
di acciaio inossidabile causato da un elettrolita ricco di cloruri
e/o solfuri. Nel sito della vaiolatura, il metallo è esposto e si svilupperà la corrosione
la corrosione si svilupperà se la vaiolatura non è riparativa, cioè se il
se la velocità di dissoluzione del metallo consente il mantenimento di un ambiente
abbastanza aggressivi da impedire la ripassivazione.
ripassivazione.
Questa decomposizione porta a ioni metallici ed elettroni e quindi al passaggio di una corrente (di soluzione) che
ed elettroni, e quindi il passaggio di una corrente (di soluzione) che
una differenza di potenziale (tensione) tra la zona anodica (pitting) e la zona catodica
tra la zona anodica (pozzi) e la zona catodica (il resto del metallo).
Per simulare questo tipo di corrosione in laboratorio, un campione viene immerso in a
campione immerso in un elettrolita corrosivo a cui viene applicata una scansione.
applicata con un passivo
viene applicato un film passivo. Durante questa registrazione potenziodinamica
(intensità/potenziale) registrazione, l'aumento di intensità corrisponde al
pit potenziale Epiqûre.
Il potenziale di fossa corrisponde al potenziale di inizio
di formazione di fossa stabile.
=> Se il potenziale che l'acciaio inossidabile assume in un dato mezzo è
inferiore al potenziale della fossa => l'acciaio inossidabile no
non vaiolatura.
=> Se il potenziale che l'acciaio inossidabile assume in un dato mezzo è
Se il potenziale che l'acciaio inossidabile assorbe in un certo mezzo è superiore al potenziale della fossa => l'acciaio inossidabile si corrode.
Nota: maggiore è il potenziale del pozzo, migliore è la resistenza alla corrosione del
la resistenza alla corrosione della specie. Fuori dai pozzi,
il film passivo è sempre presente a protezione dell'acciaio inox.
La Figura 1 mostra i potenziali di pozzo ottenuti per differenti
acciaio inossidabile in acqua con 0,02M NaCl
(710mg/l Cl) a 23°C. Mostra l'influenza del
sulla resistenza alla corrosione per vaiolatura del contenuto di cromo e molibdeno
molibdeno per materiali ferritici e cromo, molibdeno e azoto
per materiali austenitici.
Come si può vedere dalle figure 2 e 3, questo potenziale di fossa può essere utilizzato solo per
essere utilizzato solo per definire le sfumature in un particolare
medio. In particolare, diminuirà quando la temperatura (figura 3)
se la concentrazione (figura 4) di cloruri nel mezzo aumenta.
Per posizionare l'array duplex, i test sono stati eseguiti in un mezzo più stringente, 0,5 M NaCl
medio, 0,5 M NaCl (17,75 g/l Cl) a 50°C. IL
i risultati ottenuti sono presentati di seguito.
Di solito il PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) delle ombre viene utilizzato per classificare il loro comportamento.
numero) delle sfumature serve a determinarne l'insieme
comportamento generale di vaiolatura. Il PREN, %Cr +3,3%Mo+16%N, dà il
la grande influenza di questi elementi leganti.
La nostra raccomandazione
- Se possibile, dovremmo cercare di ridurre la corrosività del mezzo di
temperatura, limitazione del tempo di contatto, evitamento di fluidi stagnanti
tempo di contatto, evitando mezzi stagnanti e riducendo il
concentrazione di alogenuri e presenza di ossidanti.
- Una qualità con un ch
contenente molibdeno.
CORROSIONE CRITICA
Comprendi il fenomeno
A/ Creazione di corrosione
In un elettrolita ricco di cloruri, lo spazio limitato, ad esempio unito a un design non ottimizzato, favorisce l'accumulo di ioni.
un design non ottimizzato, ad esempio, favorisce l'accumulo di
ioni cloruro. La graduale acidificazione del mezzo in questa zona
facilita la destabilizzazione del film passivo. Quando il pH in questa zona è troppo basso, il film diventa instabile.
Solitamente il PREN (Pitting Resistance Equivalent) viene utilizzato per misurare il comportamento del
per classificare il comportamento generale di vaiolatura.
comportamento generale di vaiolatura. Il PREN, %Cr +3,3%Mo+16%N, riflette
la grande influenza di questi elementi leganti.
Il nostro consiglio Per prevenire la corrosione per vaiolatura:
Se possibile, ridurre la corrosività del mezzo
temperatura, limitazione del tempo di contatto, evitamento di fluidi stagnanti
tempo di contatto, evitando mezzi stagnanti e riducendo il
concentrazione di alogenuri e presenza di ossidanti.
Dovrebbe essere selezionato un grado con un alto contenuto di cromo o contenente molibdeno.
contenente molibdeno.
CORROSIONE CRITICA
Comprendi il fenomeno
A/ Lo sviluppo della corrosione
In un elettrolita ricco di cloruri uno spazio ristretto, ad esempio associato ad un disegno non ottimizzato, favorisce l'accumulo di ioni.
un design non ottimizzato, ad esempio, favorisce l'accumulo di
ioni cloruro. La graduale acidificazione del mezzo in questa zona
facilita la destabilizzazione del film passivo. Quando il pH in questa zona è troppo basso, il film diventa instabile.
Solitamente il PREN (Pitting Resistance Equivalent) viene utilizzato per misurare il comportamento del
per classificare il comportamento generale di vaiolatura.
comportamento generale di vaiolatura. Il PREN, %Cr +3,3%Mo+16%N, riflette
Evitare la corrosione per vaiolatura:
se possibile, ridurre la corrosività del fluido
temperatura, limitazione del tempo di contatto, evitamento di fluidi stagnanti
tempo di contatto, evitando mezzi stagnanti e riducendo il
concentrazione di alogenuri e presenza di ossidanti.
Alto zio o
In un elettrolita ricco di cloro, un'area limitata associata a un design non ottimizzato, ad esempio un
ad esempio, a causa di un design non ottimizzato favorisce l'accumulo di
ioni cloruro. La graduale acidificazione del mezzo in questa zona
facilita la destabilizzazione del film passivo. Quando il pH è in questa zona
zona raggiunge un valore critico, detto "depassivazione pH",
inizia la corrosione. Viene utilizzata la depassivazione pH o pHd
per caratterizzare la resistenza all'inizio della corrosione
corrosione.
I valori di pHd per il nostro acciaio inossidabile sono in
Figura 5. Più bassi sono i valori di pHd, migliore è la resistenza a
resistenza all'inizio della corrosione interstiziale.
B/ Propagazione della corrosione
Una volta iniziata la corrosione, la sua propagazione continuerà
decomposizione attiva del materiale nella grotta. Nel laboratorio,
simuliamo questo tipo di corrosione effettuando scansioni del materiale.
La zona raggiunge un valore critico, detto "depassivazione pH",
inizia la corrosione. Viene utilizzata la depassivazione pH o pHd
per caratterizzare la resistenza all'inizio della corrosione.
I valori di pHd per i nostri acciai inossidabili sono riportati in
Figura 5. Più bassi sono i valori di pHd, migliore è la resistenza a
resistenza all'inizio della corrosione interstiziale.
B/ Propagazione della corrosione
Una volta iniziata la corrosione, avviene la propagazione
decomposizione attiva del materiale nello spazio vuoto. Nel laboratorio,
simuliamo questo tipo di corrosione registrando scansioni
Quando la zona raggiunge un valore critico chiamato "depassivazione pH
inizia la corrosione. La depassivazione pH o pHd viene utilizzata per caratterizzare la resistenza all'inizio della corrosione.
I valori di pHd per i nostri acciai inossidabili sono riportati in
Figura 5. Più bassi sono i valori di pHd, migliore è la procedura
Più bassi sono i valori di pHd, migliore sarà la resistenza alla corrosione dovuta alla dissoluzione attiva del materiale nella cavità. Nel laboratorio,
simuliamo questo tipo di corrosione includendo scansioni potenziodinamiche
scansioni potenziodinamiche in mezzi di cloruro sempre più acidi.
mezzi acidi. Se rileviamo una p su una registrazione, si sviluppa la corrosione interstiziale, altrimenti avviene la ripassivazione.
avviene la ripassivazione.
La misurazione del picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione può quindi essere considerata come un confronto qualitativo del tasso di
velocità della cavità per diversi gradi.
Questo valore è sensibile agli elementi di lega che aumentano la passività e limitano la dissoluzione.
migliorare la passività e limitare la decomposizione attiva, principalmente molibdeno, nichel e molibdeno, nichel e cromo.
La velocità di propagazione e la temperatura del mezzo
La nostra raccomandazione per evitare la corrosione interstiziale è il design del tuo
ottimizzare la tua parte in modo tale che
Un divario artificiale può derivare da una connessione allentata, una potenziodinamica mal adattata in mezzi sempre più clorurati
Se viene rilevato un picco di alimentazione (attività) su una registrazione
cavità di corrosione.
È quindi possibile misurare il picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione
La misurazione del picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione può quindi essere considerata come un'equazione per confrontare qualitativamente il tasso di propagazione della corrosione interstiziale per diversi gradi.
Questo valore è sensibile agli elementi di lega che esaltano e limitano la passività e limitano la dissoluzione attiva, principalmente molibdeno, nichel e molibdeno, nichel e cromo.
Il tasso di riproduzione dipende anche dall'aggressività
La nostra raccomandazione
per prevenire la corrosione interstiziale è progettare il tuo
la tua parte in modo che non ci sia spazio vuoto.
Un gap può essere causato da una connessione allentata, insufficiente
potenziodinamica in mezzi sempre più clorurati
Se viene rilevato un picco di alimentazione (attività) su una registrazione
cavità di corrosione.
È quindi possibile misurare il picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione
La misurazione del picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione può quindi essere considerata come un'equazione
confrontare qualitativamente il tasso di propagazione della corrosione interstiziale
per diverse qualità.
Questo valore è sensibile agli elementi di lega che esaltano e limitano la passività
limitando la passività e la soluzione attiva, principalmente molibdeno, nichel e
molibdeno, nichel e cromo.
Il tasso di propagazione sarà anche una funzione dell'aggressività locale e
e la temperatura dell'ambiente
La nostra raccomandazione La nostra prima raccomandazione per evitare la corrosione interstiziale è
per prevenire la corrosione interstiziale è progettare il tuo
ottimizza la tua parte in modo tale da evitare grotte artificiali. UN
la fessura artificiale può essere causata da una connessione mal fissata, a
potenziodinamica in ambienti sempre più clorurati
corrente ic (attività)
grotta di corrosione, altrimenti la corrosione non si verificherà.
È quindi possibile misurare il picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione
La misurazione del picco di attività a un pH inferiore al pH di depassivazione può quindi essere considerata come un'equazione di
propagazione della corrosione
Questo valore è sensibile agli elementi di lega che migliorano la passività e
passività e limitare la soluzione attiva, principalmente il
sarà anche una funzione dell'aggressività
La nostra prima raccomandazione per evitare la corrosione interstiziale
La nostra prima raccomandazione per evitare la corrosione interstiziale è ottimizzare il design di ciascuno
r qualsiasi grotta artificiale. UN
il divario artificiale può essere creato da giunti sciolti, non levigati o
saldature, depositi, giochi tra due piastre, ecc.
tra due piatti ecc.
Se lo spazio chiuso è inevitabile, è preferibile allargare questo spazio e
Se l'area racchiusa è inevitabile, è preferibile aumentare e non diminuire questa area. Se il tuo disegno
il design della tua parte non può essere modificato o il tuo processo di produzione
rende difficile evitare le zone a rischio, si consiglia di sceglierne una
la scelta di una qualità adeguata, in particolare privilegiando il
acciaio inossidabile austenitico o duplex quando sarà il tuo prodotto finito
prodotto sarà esposto ad ambienti corrosivi o vi sarà integrato
linee di processo.
Mentre l'acciaio ferritico con il 20% di cromo ha il rischio di
il rischio di sviluppo di corrosione interstiziale, ma non lo consentono,
ad eccezione del K44 che contiene il 2% di molibdeno per rallentarne la propagazione
propagazione, a differenza degli acciai austenitici o duplex con maggiore nichel e/o
che sono più fortemente legati con nichel e/o molibdeno.
RESISTENZA ALLA CORROSIONE INTERCRISTALLINA
Comprendi il fenomeno
A temperature superiori a 1035°C, il carbonio in soluzione solida è in soluzione nella matrice dell'acciaio inossidabile austenitico. acciai austenitici. Tuttavia, quando questi materiali vengono raffreddati lentamente da queste temperature o riscaldati nuovamente nell'intervallo da 425 a 815°C, i carburi di cromo vengono precipitati ai bordi dei grani. bordi di grano. Questi carburi hanno un alto contenuto di cromo rispetto alla matrice. contenuto relativo alla matrice. Di conseguenza, la zona
immediatamente adiacente ai bordi di grano è in gran parte impoverito. impoverito. Lo stato di sensibilizzazione si manifesta in molti ambienti attraverso gli ambienti attraverso l'inizio privilegiato e la rapida propagazione della corrosione su queste aree impoverite.
Per l'acciaio inossidabile ferritico non stabilizzato, la temperatura di sensibilizzazione è superiore a 900°C.
Il nostro consiglio In pratica, questo caso di corrosione può verificarsi nelle aree saldate. trovato nelle aree saldate. La soluzione è utilizzare acciai austenitici, la soluzione sono gradi a basso tenore di carbonio ("Low C"=C%<0.03%) o gradi stabilizzati e ferritici. titanio stabilizzato o niobio. Quando il volume della parte lo consente, si può effettuare un trattamento termico del trattamento termico a 1050°C/1100°C o rinvenimento sulla parte saldata. temperato sulla parte saldata.
CORROSIONE DA SFORZO
Comprendi il fenomeno
La tensocorrosione è la formazione di cricche che iniziano dopo un periodo di cricche che iniziano dopo un periodo e un periodo di incubazione più o meno lunghi e che possono poi diffondersi molto rapidamente e danneggiare l'apparecchiatura
e può mettere fuori servizio l'apparecchiatura a causa di rotture.
Questo fenomeno, particolarmente pericoloso, si verifica a causa degli effetti combinati degli effetti di 3 parametri:
- temperatura: la tensocorrosione raramente si sviluppa sotto i 50°C
- le sollecitazioni applicate o residue subite localmente dalla parte - la corrosività dell'ambiente: presenza di Cl-, H2S o mezzi corrosivi NaOH
La struttura cubica a superficie centrata degli acciai austenitici può rappresentare un rischio in questo tipo di configurazione.
Ciò favorisce una deformazione piana che può causare localmente concentrazioni di stress molto elevate.
Come mostrato nella tabella sottostante, questo è particolarmente vero per gli acciai austenitici convenzionali all'8% di nichel. Un aumento del contenuto di nichel superiore al 10% è vantaggioso.
Negli acciai autogeni, gli acciai austenitici al manganese mostreranno un comportamento notevolmente inferiore.
La struttura austeno-ferritica degli acciai duplex conferisce loro un comportamento intermedio, molto vicino all'acciaio ferritico in ambienti clorurati e ancora migliore in ambienti H2S.
RESISTENZA ALLA CORROSIONE NON GENETICAMENTE MODIFICATA
Questa corrosione provoca la decomposizione di tutti i punti costitutivi della superficie del materiale interessato dal corrosivo
microfotografia da una generale diminuzione regolare di spessore o perdita di peso
(corrosione uniforme o generalizzata rispetto alla corrosione localizzata). corrosione).
Questa corrosione si verifica in ambienti acidi. Al di sotto di un valore di pH critico, il film passivo che protegge l'acciaio inossidabile non è più stabile. l'acciaio inossidabile non è più stabile e il materiale subisce una decomposizione attiva. Quanto più acido è l'ambiente, tanto maggiore sarà la velocità di corrosione e la conseguente perdita di spessore dell'acciaio inossidabile. In laboratorio misuriamo questo tasso di corrosione In laboratorio misuriamo questo tasso di corrosione tracciando una curva di polarizzazione in un mezzo acido (sotto). Il metallo è sottoposto a uno spostamento potenziale crescente e viene registrata l'intensità corrispondente e associata
La lettura attuale al picco di attività può quindi essere utilizzata per classificare la resistenza dei vari gradi a questo tipo di corrosione (vedi Fig. 7). corrosione (vedi fig.7).
In generale, maggiore è la corrente, maggiore è il tasso di dissoluzione e quindi maggiore è il tasso di dissoluzione, meno stabile sarà la qualità.
La nostra raccomandazione
La scelta del grado deve essere adattata all'acidità dell'ambiente in cui viene utilizzato. Si noti l'effetto benefico del cromo e del molibdeno, che esaltano il film passivo esistente del materiale, ma anche l'effetto combinato di
L'effetto combinato delle leghe di rame è quello di rallentare la dissoluzione del materiale quando il film passivo è stabile.
In generale, maggiore è la corrente, maggiore è il tasso di dissoluzione e meno stabile è la qualità.
Il nostro consiglio Per evitare questo tipo di corrosione, la qualità deve essere scelta in base all'acidità dell'ambiente. Si noti l'effetto benefico del cromo e del molibdeno, che rafforzano il film passivo esistente del materiale, ma anche l'effetto combinato delle leghe nobili (nichel, molibdeno e rame) che rallentano la decomposizione del materiale quando la stabilità del film passivo è ridotta rotto. la stabilità del film passivo è rotta.