طراحی و جداسازی مناسب
قبل از هر چیز باید از بروز خوردگی موضعی جلوگیری کرد.
- از طراحی با پرهیز از ایجاد درزها و حفره‌های تودرتو (crevices) اطمینان حاصل کنید.
- در محل اتصال با سایر فلزات، از جداکننده‌های غیرفلزی یا پک‌های عایق استفاده کنید تا از خوردگی گالوانیک جلوگیری شود.
کنترل محیط سرویس‌دهی
شرایط محیطی نقش تعیین‌کننده‌ای در خوردگی دارد.
- دمای سرویس را تا حد ممکن پایین نگه دارید؛ در دماهای بالاتر از ۶۰°C خوردگی موضعی تشدید می‌شود.
- غلظت یون کلرید را کاهش دهید یا از آب‌های شور تصفیه‌شده و دمینرالیزه استفاده کنید.
- در محیط‌های اسیدی و قلیایی شدید، با افزودن بافر مناسب (مثلاً آمونیاک یا آهک) pH را بین ۳ تا ۱۰ حفظ کنید.
آماده‌سازی و پرداخت سطح
سطح صاف و یکنواخت باعث تشکیل پوشش اکسیدی محافظ بهتر می‌شود.
- پس از برش یا ماشین‌کاری، اجزای استیل را با سمباده نرم یا برس استیل صیقلی کنید.
- اعمال پرداخت الکتروشیمیایی (electropolish) کاملاً لایه‌ی ناهمواری‌ها را حذف کرده و قابلیت پسیو شدن را افزایش می‌دهد.
عملیات پسیو و پیکلیگ
بازسازی لایه‌ی خنثی‌کننده کرومی (Cr₂O₃) ضروری است.
- پس از فرآیندهای حرارتی یا جوشکاری، با استفاده از حمام پیکلیگ اسید نیتریک یا مخلوط نیتریک–فلوریدیک، ناخالصی‌ها را پاک کرده و سطح را پسیو کنید.
- در پایان عملیات، با شستشوی کامل با آب مقطر از باقی‌ماندن اکسیدها جلوگیری کنید.
افزودن مهارکننده‌های خوردگی
در برخی کاربردها استفاده از مهارکننده‌ها کارآمد است.
- در سیستم‌های گردش آب یا مایعات صنعتی می‌توانید از نیترات، تری‌اتانول‌آمین یا فسفات‌های آلی برای مهار خوردگی استفاده کنید.
- توجه کنید که مهارکننده‌ها باید با استاندارد بهداشتی خوردگی استیل سازگار باشند.
تعمیر و نگهداری دوره‌ای
نظافت و بازرسی منظم مانع از تشدید خوردگی می‌شود.
- بازرسی چشمی هفتگی برای شناسایی لکه‌ها یا تغییر رنگ‌های سطح کافی است.
- سالانه یک بار پس از باز کردن اتصالات، سطح را خشک و تمیز کرده و در صورت نیاز عملیات پسیو تکرار شود.
استفاده از پوشش‌ها و حفاظت کاتدی
در شرایط بحرانی می‌توان از لایه‌ی پوششی یا کاتدیک بهره برد.
- پوشش‌دهی پودری یا پاششی سیلیکون، اپوکسی یا رزین‌های مخصوص استیل عمر مفید را افزایش می‌دهد.
- در مخازن بزرگ یا لوله‌های دفنی، با نصب آند فداشونده (سینک‌ۀ زینک) یا حفاظت کاتدی برقی می‌توانید فرایند خوردگی را به تأخیر اندازید.
انتخاب گریدهای جایگزین
در صورتی که شرایط بسیار خورنده باشد، بهتر است به گریدهای پیشرفته‌تر فکر کنید.
- استیل ۳۱۶ یا ۳۱۶L با درصد مولیبدن بیشتر، مقاومت به خوردگی در برابر کلرید را به‌طور محسوسی افزایش می‌دهد.
- در کاربردهای دمای بالا، استیل ۳۲۱ یا ۳۴۴ پایدارشده با تیتانیوم یا آلومینیوم عملکرد بهتری دارد.
رعایت این اصول و ترکیب چند روش با یکدیگر، می‌تواند طول عمر قطعات استیل ۳۰۴ را به شکل چشمگیری افزایش دهد و از بروز خوردگی‌های موضعی یا سراسری جلوگیری کند.
چگونه دما بر روی خوردگی استیل تأثیر می‌گذارد؟
تأثیر کلی دما بر نرخ خوردگی
با افزایش دما، سرعت واکنش‌های شیمیایی روی سطح استیل به‌طور نمایی افزایش می‌یابد و در نتیجه نرخ خوردگی بیشتر می‌شود. این رفتار با رابطه آرنیوس قابل توضیح است که نشان می‌دهد با هر ۱۰ °C افزایش دما، نرخ خوردگی می‌تواند حدود دو برابر شود.
تشدید خوردگی موضعی در دمای متوسط
در بازه‌های دمایی بین ۶۰ تا ۸۰ °C، پایداری لایه پسیو کرومی کاهش یافته و خوردگی حفره‌ای (pitting) و شکاف‌زا (crevice corrosion) تشدید می‌شود. این تشدید به‌ویژه در حضور یون‌های کلرید قابل ملاحظه است و منجر به آسیب موضعی سریع‌تر از حالت استاندارد می‌شود.
تغییر ساختار و حساسیت بین‌دانه‌ای در دماهای بالا
در دماهای بالاتر از حدود ۲۰۰ °C، علاوه بر تشدید خوردگی سطحی، رسوب کاربیدهای کروم در مرزدانه‌ها رخ می‌دهد که مقاومت به خوردگی بین‌دانه‌ای را کاهش می‌دهد. این پدیده (sensitization) باعث تضعیف لایه پسیو و گسترش خوردگی داخلی در ساختار می‌شود.
کارایی بهتر در دماهای پایین
در دماهای بسیار پایین، حل‌پذیری اکسیژن در محیط افزایش یافته و امکان ترمیم لایه پسیو کروم بیشتر می‌شود. بنابراین نرخ خوردگی کلی کاهش می‌یابد و استیل ۳۰۴ پایداری بهتری نسبت به دماهای بالاتر نشان می‌دهد.
