Apakah Penunjuk Kawalan Kekotoran Utama Perlu Ditetapkan untuk Bahan Mentah untuk Meningkatkan Ketahanan Kakisan Pitting Tiub Pemanas Keluli Tahan Karat 316?
Tiub pemanasan elektrik keluli tahan karat 316 digunakan secara meluas dalam pemanasan kimia, rawatan air sisa dan senario industri marin kerana rintangan kakisan klorida asasnya. Namun begitu, kegagalan kakisan pitting masih kerap berlaku dalam-kemasinan tinggi dan persekitaran industri berasid, walaupun untuk tiub keluli tahan karat komersial 316 yang layak. Sebilangan besar data analisis kegagalan menunjukkan bahawa kebanyakan kecacatan pitting setempat tidak disebabkan oleh komposisi aloi nominal yang tidak mencukupi, tetapi oleh kekotoran surih yang berlebihan dan pengasingan komponen yang tidak sekata dalam bahan keluli mentah. Kemasukan kekotoran kecil menjadi titik pengaktifan kakisan elektrokimia, yang boleh menyebabkan kerosakan filem pasif dengan mudah dan pengembangan lubang pesat di bawah hakisan ion klorida. Oleh itu, mewujudkan penunjuk kawalan kekotoran bahan mentah yang saintifik dan ketat adalah prasyarat teras untuk meningkatkan secara asas rintangan kakisan pitting tiub pemanasan keluli tahan karat 316 dan menstabilkan kebolehpercayaan operasi-jangka panjangnya.
Dalam pemerolehan bahan mentah tradisional dan piawaian pemeriksaan untuk keluli tahan karat 316, penunjuk pengesanan tertumpu terutamanya pada kandungan unsur aloi utama termasuk kromium, nikel dan molibdenum, manakala kawalan kekotoran surih agak longgar. Kekotoran berbahaya biasa dalam bahan mentah keluli terutamanya termasuk sulfur, fosforus, oksigen dan unsur logam berat sisa. Unsur sulfur mudah untuk membentuk kemasukan sulfida mangan semasa peleburan dan penggulungan keluli. Kemasukan bukan{4}}logam ini mempunyai potensi padanan yang lemah dengan matriks keluli tahan karat, yang akan membentuk sel mikro galvanik dalam media menghakis. Ion klorida akan terus menghakis matriks di sekeliling rangkuman, akhirnya membentuk lubang pitting yang jelas. Begitu juga, kandungan fosforus yang berlebihan akan mengurangkan kekompakan sempadan butiran keluli tahan karat, memusnahkan kesinambungan filem pasif permukaan dan dengan ketara mengurangkan ambang kakisan pitting tiub pemanasan dalam persekitaran-klorida tinggi.
Kajian ini meringkaskan tiga penunjuk kawalan kekotoran teras yang sesuai untuk-bahan mentah tiub pemanasan anti kakisan melalui ujian kakisan perbandingan dan analisis struktur mikro bahan. Pertama, kandungan sulfur hendaklah dikawal ketat di bawah 0.008%. Peleburan sulfur-rendah boleh mengurangkan pembentukan rangkuman sulfida dengan berkesan dan menghapuskan sumber teraruh utama kakisan pitting. Kedua, had fosforus ditetapkan dalam 0.03%, yang mengelakkan kerapuhan sempadan bijian dan kecacatan struktur filem pasif yang disebabkan oleh pengasingan fosforus. Ketiga, jumlah kandungan oksigen dan gred kemasukan oksida sisa perlu digredkan dengan ketat, dan kemasukan oksida bersaiz besar yang lebih besar daripada 5μm adalah dilarang, untuk mengelakkan saluran kakisan kecacatan mikro pada permukaan tiub. Selain itu, kandungan karbon sisa surih harus distabilkan dalam julat standard untuk mengelakkan pemekaan kakisan antara butiran semasa pembengkokan tiub dan pemprosesan suhu tinggi-yang berikutnya.
Ujian pengesahan perbandingan mengesahkan bahawa 316 tiub pemanasan keluli tahan karat yang disaring oleh standard kawalan kekotoran yang dioptimumkan menunjukkan ketahanan kakisan yang bertambah baik dengan ketara. Dalam-kepekatan tinggi semburan garam ujian berselang-seli, masa permulaan pitting bagi tiub bahan mentah yang dioptimumkan ditangguhkan lebih daripada 60% berbanding dengan tiub bahan mentah konvensional, dan kedalaman dan ketumpatan lubang sangat berkurangan. Ujian elektrokimia menunjukkan bahawa potensi pitting bahan yang dioptimumkan meningkat sebanyak 120mV, menunjukkan rintangan yang lebih kuat terhadap hakisan ion klorida. Dalam aplikasi industri sebenar, tiub pemanasan dengan kawalan kekotoran yang ketat boleh mengekalkan operasi yang stabil selama lebih daripada 16 bulan dalam persekitaran air kumbahan garam-tinggi pantai, manakala tiub konvensional sering mengalami kegagalan kebocoran pitting dalam tempoh 5 hingga 8 bulan.
Kesimpulannya, pematuhan elemen aloi utama tidak dapat menjamin sepenuhnya prestasi anti-pitting bagi tiub pemanasan keluli tahan karat 316. Kawalan ketat terhadap kesan kekotoran berbahaya seperti kemasukan sulfur, fosforus dan oksida adalah cara teknikal utama untuk menghapuskan kecacatan bahan yang wujud dan meningkatkan rintangan kakisan pitting. Merumuskan piawaian penapisan kekotoran bahan mentah yang disasarkan untuk produk tiub pemanasan anti-karat boleh menyelesaikan masalah rintangan kakisan tidak konsisten produk kelompok dengan berkesan, meningkatkan kebolehsuaian alam sekitar 316 tiub pemanasan keluli tahan karat dalam klorida keras-yang mengandungi keadaan kerja dan mengurangkan kos penggantian dan penyelenggaraan peralatan dalam sistem antikarat industri{{7}.}
