Ce indicatori cheie de control al impurităților ar trebui setați pentru materiile prime pentru a spori rezistența la coroziune la pitting a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316?
Tuburile electrice de încălzire din oțel inoxidabil 316 sunt aplicate pe scară largă în încălzirea chimică, tratarea apelor uzate și scenariile industriale marine datorită rezistenței lor de bază la coroziune la clor. Cu toate acestea, defecțiunea coroziunii prin pitting încă apare frecvent în medii industriale cu-salinitate ridicată și acide, chiar și pentru tuburile comerciale calificate din oțel inoxidabil 316. Un număr mare de date de analiză a defecțiunilor arată că majoritatea defectelor de pitting localizate nu sunt cauzate de o compoziție nominală insuficientă a aliajului, ci de urme excesive de impurități și de segregarea neuniformă a componentelor din materiile prime din oțel. Incluziunile mici de impurități devin puncte de activare a coroziunii electrochimice, care pot induce cu ușurință defalcarea pasivă a filmului și expansiunea rapidă a gropii sub eroziunea ionilor de clorură. Prin urmare, stabilirea unor indicatori științifici și stricti de control al impurităților materiilor prime este condiția prealabilă de bază pentru a îmbunătăți în mod fundamental rezistența la coroziune a țevilor de încălzire din oțel inoxidabil 316 și pentru a stabiliza fiabilitatea lor de funcționare pe termen lung-.
În standardele tradiționale de achiziție și inspecție de materii prime pentru oțelul inoxidabil 316, indicatorii de detectare se concentrează în principal pe conținutul elementelor majore din aliaj, inclusiv crom, nichel și molibden, în timp ce controlul urmelor de impurități este relativ slab. Impuritățile dăunătoare comune din materiile prime din oțel includ în principal sulful, fosforul, oxigenul și elementele reziduale de metale grele. Elementele cu sulf formează ușor incluziuni de sulfură de mangan în timpul topirii și laminarii oțelului. Aceste incluziuni ne-metalice au potrivire slabă cu matricea din oțel inoxidabil, care va forma celule micro galvanice în mediile corozive. Ionii de clorură vor eroda continuu matricea din jurul incluziunilor, formând în cele din urmă găuri evidente. În mod similar, conținutul excesiv de fosfor va reduce compactitatea limită de granule a oțelului inoxidabil, va distruge continuitatea peliculei pasive de suprafață și va reduce semnificativ pragul de coroziune a tuburilor de încălzire în medii cu-clorură ridicată.
Acest studiu rezumă trei indicatori de bază de control al impurităților adecvați pentru materiile prime din tuburile de încălzire anticorozive prin teste comparative de coroziune și analize microstructurii materialelor. În primul rând, conținutul de sulf ar trebui să fie strict controlat sub 0,008%. Topirea cu-sulf scăzut poate reduce în mod eficient formarea de incluziuni de sulfuri și poate elimina principala sursă indusă de coroziune prin pitting. În al doilea rând, limita de fosfor este stabilită în intervalul de 0,03%, ceea ce evită fragilitatea granițelor și defectele structurale ale filmului pasiv cauzate de segregarea fosforului. În al treilea rând, conținutul total de oxigen și gradul de includere a oxidului rezidual trebuie să fie strict clasificate, iar incluziunile de oxid supradimensionate mai mari de 5 μm sunt interzise, pentru a preveni canalele de coroziune cu micro defecte pe suprafața tubului. În plus, conținutul de urme de carbon rezidual ar trebui să fie stabilizat în intervalul standard pentru a evita sensibilizarea la coroziune intergranulară în timpul îndoirii ulterioare a tubului și a prelucrării la temperatură înaltă{10}.
Testele de verificare comparativă confirmă faptul că 316 tuburi de încălzire din oțel inoxidabil ecranate de standardul optimizat de control al impurităților arată o rezistență la coroziune semnificativ îmbunătățită. În testele alternante de pulverizare cu clorură de sare cu concentrație mare de-, timpul de inițiere a stropirii tuburilor optimizate de materie primă este întârziat cu mai mult de 60% în comparație cu tuburile de materie primă convenționale, iar adâncimea și densitatea gropii sunt mult reduse. Testele electrochimice arată că potențialul de pitting al materialelor optimizate este crescut cu 120 mV, indicând o rezistență mai puternică la eroziunea ionilor de clorură. În aplicațiile industriale actuale, tuburile de încălzire cu control strict al impurităților pot menține o funcționare stabilă mai mult de 16 luni în medii de coastă cu apă uzată cu conținut ridicat de-sare, în timp ce tuburile convenționale suferă adesea defecțiuni de scurgere în decurs de 5 până la 8 luni.
În concluzie, conformitatea cu elementele majore din aliaj nu poate garanta pe deplin performanța anti-pitting a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316. Controlul strict al urmelor de impurități dăunătoare, cum ar fi incluziunile de sulf, fosfor și oxid, este mijlocul tehnic cheie pentru a elimina defectele inerente ale materialului și pentru a spori rezistența la coroziune. Formularea standardelor țintite de filtrare a impurităților pentru materii prime pentru produsele cu tuburi de încălzire anticorozive poate rezolva în mod eficient problema rezistenței la coroziune inconsecventă a produselor lotului, poate îmbunătăți adaptabilitatea la mediu a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316 în condiții dure de lucru care conțin clorură-și poate reduce costurile de înlocuire și întreținere a echipamentelor în sistemele anticoroziune industriale{7}.
