Коррозионная стойкость нержавеющей стали к серной кислоте

За некоторыми исключениями - золото, палладий и платина - все металлы подвержены коррозии. Это включает в себя нержавеющая сталь. Распространенное заблуждение состоит в том, что нержавеющая сталь на 100% устойчива к коррозии, как объясняет eStainlessSteel.com. Несмотря на то, что нержавеющая сталь обладает невероятной стойкостью к коррозии, при определенных обстоятельствах она подвержена коррозии. Легко определить, что нужно, чтобы это произошло, а затем избежать этого, поняв причины, по которым нержавеющая сталь обладает такой высокой устойчивостью к коррозии.

Способность нержавеющей стали противостоять коррозии обусловлена ​​наличием хрома в металле. Нержавеющая сталь содержит 10 ½ процента хрома, который реагирует с кислородом, образуя защитный барьер или защитную пленку. По данным WorldStainless.org, этот слой хрома имеет толщину 130 ангстрем, или миллионную долю сантиметра. Двумя факторами, которые способствуют удерживающей способности этого защитного пассивного слоя хрома, являются температура и доступность кислорода. Повышение температуры ослабляет слой, и хром должен реагировать с кислородом для создания защитного слоя.

Серную кислоту обычно называют аккумуляторной кислотой. Анодный конец батареи вызывает коррозию, в то время как катодный конец пассивен, и коррозии не происходит. Эта коррозия происходит, когда два разных металла попадают в одну и ту же среду электролита. Электролит, также известный как корродирующий агент, - это любая жидкость, которая может пропускать электрический ток; это включает воду, как показано на диаграмме гальванической коррозии с сайта ThelenChannel.com.

•••Thinkstock / Comstock / Getty Images

Согласно eStainlessSteel.com, существует восемь типов коррозии металлов. Равномерное разрушение или общая коррозия происходит с полным разрушением защитной пленки на поверхности металла. Щелевая коррозия обычно встречается в щелях, где ограничен доступ кислорода, и в средах с низким pH, таких как морская вода. Точечная коррозия возникает, когда защитный слой нержавеющей стали проникает, образуя анодное пятно. Гальваническая коррозия происходит, когда два разных металла помещаются в среду электролита; катод удаляет металл с анода. Межкристаллитная коррозия вызывается нагреванием; углерод в стали использует хром для создания карбида хрома, тем самым ослабляя защиту, окружающую нагретую область. Селективная пиявка - это тип коррозии, при которой жидкость просто удаляет металл во время деминерализации или деионизации. Эрозия вызывается абразивной жидкостью, протекающей по металлу с большой скоростью, удаляя его защитный слой. Коррозия под напряжением или хлоридная коррозия под напряжением возникает, когда трещины возникают, когда металл находится под растягивающим напряжением.

•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images

Серная кислота довольно агрессивна в воде, хотя она является плохим электролитом из-за того, что очень небольшая его часть будет диссоциировать на ионы, согласно описанию серной кислоты в Chemical Land 21. кислота. Как объясняет Британская ассоциация нержавеющей стали (BSSA), концентрация кислоты определяет ее коррозионную эффективность. Большинство типов нержавеющей стали могут противостоять низким или высоким концентрациям, но они будут разъедать металл при промежуточных температурах. На концентрацию влияет температура.

Существуют разные марки нержавеющей стали, и каждая по-разному сопротивляется сернокислотной коррозии, как объясняет BSSA. Нержавеющая сталь 18-10 восприимчива к быстро растущим температурам. Он может противостоять кислоте с концентрацией 5 процентов при комнатной температуре. 17-25-2,5 имеет преимущество перед 18-10, поскольку он снова может выдерживать до 22 процентов при комнатной температуре, повышение температуры сделает эту сталь бесполезной при температуре выше 60 градусов Цельсия. Дуплексная сталь (2304) более устойчива при повышении температуры. Значения комнатной температуры у дуплексных сталей примерно такие же, как у 17-12-2,5, но лишь немного снижаются при нагреве, допускающем восемь процентов при 80 градусах Цельсия. 2205 имеет допуск на концентрацию при комнатной температуре до 40 процентов, которая падает до 12 процентов при 80 градусах Цельсия. Сталь Superduplex дает небольшое улучшение - 45% при комнатной температуре. Сталь 904L была специально разработана для работы с серной кислотой. 904L может работать во всем диапазоне концентраций до 35 градусов Цельсия.