316 ruostumattoman teräksen erinomainen korroosionkestävyys ei johdu itse metallimatriisista, vaan pinnalle muodostuneesta ohuesta ja tiheästä passiivikalvosta. Tämä kromi-rikas oksidikalvo, joka on vain muutaman nanometrin paksuinen, on todellinen este syövyttäviä aineita vastaan. Passiivikalvon muodostumismekanismin ymmärtäminen, paikan päällä käytettävien korjausmenetelmien hallitseminen-kalvovaurion jälkeen ja hyvä työ päivittäisessä kunnossapidossa ovat tärkeitä taitoja, jotka varmistavat 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pitkäaikaisen vakaan toiminnan-.
Passiivikalvon muodostuminen on pääosin seurausta ruostumattoman teräksen kromielementtien selektiivisestä hapetuksesta. Kun 316 ruostumaton teräs altistetaan happea- sisältävälle tai hapettavalle ympäristölle, pintakerroksen kromi hapettuu ensisijaisesti muodostaen tiheän kromitrioksidikalvon (Cr₂O₃), joka on tiukasti yhdistetty metallimatriisiin ja jonka liukoisuus on erittäin alhainen useimpiin väliaineisiin. Tämä kalvo voi estää syövyttävien ionien ja sisäisen matriisin välisen kosketuksen, ja sillä on tietty itse-korjauskyky -, kun kalvo on hieman vaurioitunut, paljastunut tuore pinta hapettuu välittömästi uudelleen happea-pitävässä ympäristössä muodostaen uuden suojakalvon. Molybdeenielementti 316:ssa voi edelleen parantaa passiivikalvon stabiilisuutta kloridi-ioniympäristöissä ja vähentää pistesyöpymisen alkamisen todennäköisyyttä.
Varsinaisessa käytössä passiivikalvo vaurioituu useista syistä. Mekaaniset naarmut, tuhoutuminen korkeassa-lämpötilassa, kloridi-ionien tunkeutuminen, peittauskorroosio jne. voivat aiheuttaa paikallisia vaurioita tai passiivikalvon ohenemista. Kun passiivikalvon eheys on tuhoutunut, ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys laskee jyrkästi ja vaurioituneessa kohdassa esiintyy pian pistekorroosiota. Siksi lämmitysputkien säännöllinen passivointihuolto on erittäin tarpeellista, erityisesti laitteiden asennuksen, hitsauskorjauksen ja pitkäaikaisen käytön jälkeen.
Paikan päällä tapahtuvaan-passivointiin kuuluu pääasiassa typpihappopassivointi ja sitruunahappopassivointiprosessit. Typpihappopassivointi on perinteisin ja tehokkain menetelmä. Liota tai kierrätä 20–30 % typpihappoliuoksella 40–60 asteessa 30–60 minuuttia, mikä poistaa tehokkaasti vapaita rauta-ioneja ja epäpuhtauksia pinnalta ja edistää tasaisen ja tiiviin passiivikalvon muodostumista. Tämä menetelmä soveltuu uusien laitteiden käyttöönottoon ja säännölliseen syvähuoltoon. Sitruunahappopassivointi on ympäristöystävällisempi ja miedompi prosessi, joka sopii elintarvike- ja lääketeollisuudelle, jolla on rajoituksia typpihappojäämille. Sitruunahappopassivointi on vähemmän syövyttävää ja turvallisempaa käyttää, mutta passivointivaikutus on hieman heikompi kuin typpihapon.
Passivoinnin laatua voidaan arvioida useilla menetelmillä. Yksinkertaisin on sinisen pisteen testi - pudota tunnistusreagenssi pinnalle, ja jos sinisiä pisteitä ilmestyy, se tarkoittaa, että passiivinen kalvo on epätäydellinen. Lisäksi tarkempaan arviointiin voidaan käyttää myös suolasumutestiä, sähkökemiallista korroosiotestiä ja muita menetelmiä. Passivoinnin jälkeen pinta tulee huuhdella kokonaan puhtaalla vedellä passivointiliuoksen jäämien välttämiseksi.
Taulukko 1 Ruostumattoman 316-teräksen yleisten paikan päällä käytettävien passivointiprosessien vertailu
表格
| Passivointiprosessi | Pitoisuus ja lämpötila | Hoitoaika | Passivointiefekti | Sovellettava skenaario |
|---|---|---|---|---|
| Typpihappopassivointi | 20–30 % HNO₃, 40–60 astetta | 30-60 min | Erinomainen, tiheä ja vakaa kalvo | Teollisuuslaitteet, uusi käyttöönotto |
| Sitruunahappopassivointi | 5-10 % sitruunahappoa, 50-70 astetta | 60-120 min | Hyvä, ympäristöystävällinen | Ruoka, lääkkeet, puhdas tuotanto |
| Passivointipastan sovellus | Typpihappotahna, huoneenlämpöinen | 20-40 min | Sopii paikalliseen korjaukseen | Paikallinen hitsauskorjaus, pieni alue |
| Sähkökemiallinen passivointi | Elektrolyytti + virta | 10-30 min | Erinomainen, tasainen ja sileä | Erittäin{0}}tarkat komponentit, tehdaskäsittely |
Tieteellinen passivointihuolto voi tehokkaasti palauttaa ja parantaa 316 ruostumattoman teräksen lämmitysputken korroosionkestävyyttä, ja se on olennainen osa päivittäistä laitehallintaa.
