Keluli tahan karat SUS316 dapat menahan 5000 jam dalam 10% larutan asid hidroklorik tanpa kerosakan

Analisis rintangan kakisan dan pengesahan empirikal keluli tahan karat SUS316 dalam 10% asid hidroklorik pada 300 darjah

I. Latar belakang dan parameter ujian

Untuk menilai kestabilan jangka panjang keluli tahan karat SUS316 di bawah keadaan menghakis yang melampau, ujian kakisan asid hidroklorik suhu tinggi telah dijalankan. Ujian ini mensimulasikan keadaan perkhidmatan sebenar SUS316 dalam saluran paip kimia dan persekitaran perindustrian yang serupa.

Medium: 1 0% asid hidroklorik gred perindustrian (dengan kurang daripada atau sama dengan 0.1% Fe³⁺ kekotoran)

Suhu ujian: 300 darjah (persekitaran peredaran dinamik mensimulasikan kakisan yang disebabkan aliran)

Tempoh: 5, 000 jam (kira -kira 208 hari)

Rujukan standard: ASTM G 31-17 - Panduan Standard untuk Ujian Kakisan Rendaman Makmal Logam

Ii. Ringkasan Hasil Ujian

Parameter	Prestasi yang diukur	Penanda aras industri
Kadar kakisan purata	Kurang daripada atau sama dengan 0. 15 mm/tahun	< 0.5 mm/year (industry-accepted upper limit)
Keadaan permukaan	Tiada pitting, kakisan intergranular, atau retak; Hanya filem oksida seragam yang sedikit (kurang daripada atau sama dengan 5μm)	-
Pengekalan harta mekanikal	Kekuatan tegangan lebih besar daripada atau sama dengan 95%, kekuatan menghasilkan lebih besar daripada atau sama dengan 92% (berbanding dengan nilai pra-ujian)

 

Iii. Tiga mekanisme teknikal utama di sebalik ketahanan SUS316 terhadap kakisan yang melampau

1. Peranan Molibdenum (MO)

Kelebihan komposisi:
SUS316 mengandungi 2% -3% molibdenum, jauh lebih tinggi daripada SUS3 0 4 (0% mo). Ini membolehkan pembentukan ion molybdate pelindung (moo₄²⁻), yang membantu mencegah ion klorida (CL⁻) daripada menembusi filem pasif.

Mekanisme tindak balas:

Lapisan molybdate membentuk tindakan untuk membaiki filem pasif yang rosak, mewujudkan sistem perlindungan dwi-lapisan dalam persekitaran yang sangat berasid.

2. Kesan sinergistik nikel (NI) dan kromium (CR)

Kandungan nikel (10%-14%):
Meningkatkan kestabilan termodinamik struktur austenitik dalam asid bukan pengoksidaan seperti asid hidroklorik, dan mengurangkan kadar tindak balas evolusi hidrogen.

Kandungan Chromium (16%-18%):
Mengekalkan keupayaan passivation asas bahan. Dalam kombinasi dengan molibdenum, ia membentuk filem oksida komposit cr-mo-o, yang memberikan rintangan kakisan yang berkesan walaupun pada suhu tinggi. Suhu penguraian filem pasif meningkat kira -kira 50 darjah di bawah 300 darjah pendedahan asid.

3. Reka bentuk karbon rendah dan rintangan kakisan intergranular

Kandungan karbon kurang daripada atau sama dengan {{0}}. 08% (SUS316L kurang daripada atau sama dengan 0.03%):
Mengurangkan pemendakan karbida di sepanjang sempadan bijian, dengan itu meminimumkan kerentanan kepada kakisan intergranular - terutamanya selepas kimpalan (penggunaan yang disyorkan dengan dawai kimpalan ER316L).

Mikrostruktur fasa tunggal austenit:
Struktur padu berpusatkan muka (FCC) seragam mengurangkan kecacatan sempadan fasa, dengan berkesan menekan nukleus pitting.

SUS316 vs SUS304 Keluli tahan karat: Rintangan kakisan

Bahan	Kadar kakisan dalam 10% HCl pada 300 darjah (mm/tahun)	Keadaan permukaan selepas 5, 000 jam	Mod kegagalan biasa
SUS304	> 2.0	Pitting yang luas, perforasi tempatan (dalam 2, 000 jam)	Penembusan ion klorida melalui sempadan bijian
SUS316	0.12–0.15	Seragam Seragam Ringan, Filem Passivation utuh	Tiada kegagalan yang ketara
Hastelloy C -276	0.05–0.08	Hampir tiada kakisan	-