304 paslanmaz çelik yuvarlak boru neden paslanır ve delinir?

304 paslanmaz çelik yuvarlak borunun yüzeyi, yoğun krom oksit filminin oluşumu nedeniyle yüksek korozyon direncine sahiptir ve kimya endüstrisi, petrol, nükleer enerji ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılabilir. Bununla birlikte, paslanmaz çeliğin tekdüze korozyona direnmesine rağmen, lokalize oyuklanma korozyonu (yani oyuklanma korozyonu) sıklıkla meydana gelir. Çukurlaşma korozyonunun oluşması malzemenin yüzeyinden başlar ve iki aşamadan geçer: çekirdeklenme ve büyüme ve son olarak malzeme yüzeyinin altındaki derinlik yönünde hızla genişleyerek boru duvarının kolayca delinmesine neden olur. Peki 304 paslanmaz çelik yuvarlak boru neden paslanır ve delinir?
1. Klorür iyonları oksit filmini yok eder
Cr ve Ni, paslanmaz çelik ürün borusunun oksitleyici ortamda çok yoğun bir oksit filmi oluşturmasına neden olur, onu pasifleştirir, oksitleyici ortamda paslanmaz çeliğin korozyon hızını azaltır ve korozyon direncini artırır. Klorür iyonlarının aktivasyonu, çelik borular üzerindeki oksit filminin oluşmasında ve yok edilmesinde önemli bir rol oynar.
Adsorpsiyon teorisi, klorür iyonlarının oksit filmini yok etmesinin temel nedeninin, klorür iyonlarının metaller tarafından güçlü bir şekilde adsorbe edilme yeteneğine sahip olması olduğuna inanmaktadır. Tercihen metaller tarafından adsorbe edilirler ve 304 paslanmaz çelik boruların yüzeyinden oksijeni dışarı atarlar. Oksijen, metalin pasifleşme durumunu belirlediğinden, klorür iyonları ve oksijen, metal yüzeyindeki adsorpsiyon noktaları için rekabet eder ve hatta adsorbe edilmiş pasifleştirme iyonlarının yerini alabilir ve metal ile klorür oluşturabilir. Klorürün metal yüzeyine adsorpsiyonu stabil değildir, çözünebilir maddeler oluşturur ve bu da korozyonun hızlanmasına yol açar.
2. Klorür iyonlarının neden olduğu aşağı doğru korozyonun hızlanması
Paslanmaz çelik, Cl içeren ortamlarda çukurlaşma korozyonuna eğilimlidir. Bunun nedeni, Cl'nin paslanmaz çelik kaynaklı borunun yüzeyindeki oksit filmini kolayca tahrip etmesi, oksit filme nüfuz etmesi ve çelik yüzey üzerinde etki ederek çelik yüzeyi bir anot oluşturacak şekilde açığa çıkararak çukurlaşma korozyonuna neden olmasıdır. Korozyon delikleri genellikle yerçekimi yönünde gelişir. Çukur korozyonu oluştuğunda daha derine inme gücüne sahip olur, yani otomatik olarak derinliğe doğru hızlanır.
Klorür iyonları içeren bir çözeltide, 304 paslanmaz çelik borunun yüzeyindeki oksit filmi çözülür. Bunun nedeni, klorür iyonlarının tercihen ve seçici olarak oksit film üzerine adsorbe edilebilmesi, oksijen atomlarını dışarı atabilmesi ve daha sonra oksit filmdeki katyonlarla birleşebilmesidir. Çözünür klorür oluşturur ve bu da baz metal üzerinde 20~30 um gözenek çapına sahip küçük korozyon çukurlarının oluşmasına neden olur. Bu küçük korozyon çukurları korozyon çekirdekleridir. Dış anodik polarizasyon koşulları altında ortam belirli miktarda klorür iyonu içerdiği sürece korozyon çekirdekleri korozyon deliklerine dönüşebilir. Doğal koşullar altında korozyonda, klorür iyonları içeren ortam oksijen veya katyonik oksijen veya katyonik oksidanlar içerdiğinde, korozyon çekirdeklerinin korozyon deliklerine doğru büyümesine neden olabilir.
Yerel pasivasyon filmi yok edilirken, koruyucu filmin geri kalanı sağlam kalır, bu da oyuklanma korozyonu koşullarını mümkün kılar ve yoğunlaştırır. Elektrokimyasal üretim mekanizmasına göre, 304 paslanmaz çelik borunun aktif durumdaki elektrot potansiyeli pasifleştirilmiş çelik borununkinden çok daha yüksektir. Elektrolit çözeltisi, elektrokimyasal korozyonun termodinamik koşullarını karşılar. Etkinleştirilmiş durum anot olur ve pasifleştirilmiş durum katot görevi görür. Korozyon noktası metalin yalnızca küçük bir kısmını kapsar, yüzeyin geri kalanı büyük bir katodik alandır. Elektrokimyasal reaksiyonda, katodik reaksiyon ve anot reaksiyonu aynı hızda ilerler, bu nedenle anot korozyon noktasında yoğunlaşan korozyon hızı çok önemlidir ve belirgin bir nüfuza sahiptir, dolayısıyla oyuklanma korozyonu oluşur.