Thép không gỉ có bị rỉ sét trong nước mặn không

Thép không gỉ được biết đến với khả năng chống ăn mòn, nhưng câu hỏi vẫn còn đó: thép không gỉ có bị gỉ trong nước mặn không? Câu trả lời không chỉ đơn giản là có hoặc không, vì có một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trong môi trường biển.

Bài viết này sẽ tìm hiểu các loại thép không gỉ khác nhau, khả năng chống ăn mòn của chúng và các yếu tố có thể khiến thép không gỉ bị gỉ trong nước mặn.

Các lớp và hợp kim chống ăn mòn

Thép không gỉ là hợp kim của sắt, crom và các nguyên tố khác. Hàm lượng crom, thường nằm trong khoảng 12-30%, có tác dụng tạo thành lớp oxit crom bảo vệ trên bề mặt kim loại, giúp ngăn ngừa ăn mòn. Một số loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt hơn những loại khác, đặc biệt là trong môi trường nước mặn.

Thép không gỉ 304/L

Thép không gỉ 304 và 304L là những loại phổ biến nhất, được biết đến với khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường khác nhau. Các loại austenit này chứa 18-20% crom và 8-10.5% niken. Mặc dù phù hợp với nhiều ứng dụng, nhưng chúng có thể không cung cấp đủ khả năng chống ăn mòn trong môi trường biển khắc nghiệt với hàm lượng clorua cao.

Thép không gỉ 316/L

Thép không gỉ 316 và 316L, cũng là loại austenit, chứa 16-18% crom, 10-14% niken và 2-3% molypden. Việc bổ sung molypden làm tăng khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở, khiến các loại này phù hợp hơn với các ứng dụng nước mặn. 316 và 316L thường được gọi là thép không gỉ “cấp biển”.

Thép không gỉ Duplex

Thép không gỉ Duplex, chẳng hạn như 2205 và 2507, có cấu trúc vi mô hai pha bao gồm austenit và ferit. Chúng có độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với các loại austenit, đặc biệt là trong môi trường có hàm lượng clorua cao và nhiệt độ cao. Thép không gỉ Duplex là lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng hàng hải đòi hỏi khắt khe.

Thép không gỉ chống ăn mòn như thế nào

Thép không gỉ chống ăn mòn thông qua lớp thụ động crom oxit hình thành trên bề mặt khi tiếp xúc với oxy. Lớp mỏng, vô hình này hoạt động như một rào cản, ngăn chặn quá trình oxy hóa và ăn mòn kim loại bên dưới. Miễn là lớp thụ động này vẫn còn nguyên vẹn, thép không gỉ sẽ duy trì khả năng chống ăn mòn của nó.

Tuy nhiên, lớp thụ động có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như hư hỏng bề mặt, vệ sinh không đúng cách hoặc tiếp xúc với hóa chất mạnh. Khi lớp thụ động bị phá vỡ, thép không gỉ trở nên dễ bị ăn mòn, đặc biệt là khi có ion clorua trong nước mặn.

Các yếu tố có thể khiến thép không gỉ bị rỉ sét trong nước mặn

• Cấp độ thép không gỉ được sử dụng: Thép không gỉ cấp thấp hơn, chẳng hạn như 304 và 304L, có thể không cung cấp khả năng chống ăn mòn đầy đủ trong môi trường biển khắc nghiệt.
• Nồng độ clorua: Nồng độ clorua cao hơn trong nước có thể làm tăng nguy cơ rỗ và ăn mòn khe hở.
• Nhiệt độ dịch vụ:Nhiệt độ cao có thể đẩy nhanh tốc độ ăn mòn và làm suy yếu lớp bảo vệ thụ động.
• Tốc độ dòng chảy của nước và mức oxy của nước:Môi trường tù đọng hoặc thiếu oxy có thể thúc đẩy sự hình thành các tế bào ăn mòn cục bộ.
• Tần suất vệ sinh và bảo trì:Việc vệ sinh không thường xuyên hoặc không đúng cách có thể khiến cặn muối và các chất gây ô nhiễm khác tích tụ trên bề mặt, dẫn đến ăn mòn.
• Lượng thời gian tiếp xúc với nước mặn:Tiếp xúc lâu dài với nước mặn làm tăng khả năng ăn mòn.
• Ăn mòn điện hóa do tiếp xúc với các kim loại khác nhau:Khi thép không gỉ tiếp xúc trực tiếp với kim loại kém quý hơn, chẳng hạn như thép cacbon, ăn mòn điện hóa có thể xảy ra.
• Hư hỏng bề mặt hoặc khiếm khuyết làm ảnh hưởng đến lớp thụ động:Các vết xước, mối hàn hoặc các điểm không bằng phẳng khác trên bề mặt có thể phá vỡ lớp thụ động và tạo ra các điểm bắt đầu cho quá trình ăn mòn.

Các loại thép không gỉ phù hợp với môi trường nước mặn

Đối với các ứng dụng hàng hải, điều quan trọng là phải chọn loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn đủ tốt. Một số loại phù hợp nhất bao gồm:

• Thép không gỉ 316 và 316L
• Thép không gỉ Duplex (2205, 2507)
• Thép không gỉ siêu austenit (254 SMO, AL-6XN)
• Thép không gỉ siêu song công (Zeron 100, Ferralium 255)

Ngăn ngừa sự ăn mòn của thép không gỉ trong nước mặn

1. Lựa chọn vật liệu: Chọn loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn phù hợp với môi trường và ứng dụng cụ thể.
2. Những cân nhắc về thiết kế: Tránh các khe hở, khu vực tù đọng và tiếp xúc với các kim loại khác nhau. Sử dụng lớp cách điện và lớp phủ bảo vệ thích hợp khi cần thiết.
3. Vệ sinh và bảo dưỡng thường xuyên: Thường xuyên vệ sinh bề mặt thép không gỉ để loại bỏ cặn muối và các chất gây ô nhiễm khác. Sử dụng chất tẩy rửa nhẹ và tránh các phương pháp vệ sinh mài mòn có thể làm hỏng lớp thụ động.
4. Bảo vệ catốt:Trong một số trường hợp, hệ thống bảo vệ catốt có thể được sử dụng để ngăn ngừa ăn mòn bằng cách cung cấp dòng điện cho thép không gỉ.

Câu hỏi thường gặp

Kim loại nào tốt nhất cho nước mặn?

Thép không gỉ cấp biển (316L hoặc 316) là kim loại bền và chống ăn mòn tốt nhất cho các ứng dụng nước mặn. Nó chứa molypden, giúp tăng khả năng chống ăn mòn của muối.

Kim loại nào không bị gỉ trong nước muối?

Không có kim loại nào hoàn toàn miễn nhiễm với rỉ sét hoặc ăn mòn trong nước mặn. Tuy nhiên, một số hợp kim như thép không gỉ, đồng-niken và titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường biển.

Thép không gỉ có bị gỉ khi ở gần đại dương không?

Thép không gỉ có thể bị rỉ sét khi ở gần biển nếu loại thép được chọn không phù hợp với môi trường biển hoặc nếu các yếu tố như hư hỏng bề mặt, vệ sinh không đúng cách hoặc tiếp xúc với các kim loại khác nhau làm giảm khả năng chống ăn mòn của thép.

Thép không gỉ tồn tại được bao lâu trong nước biển?

Với sự lựa chọn và chăm sóc thích hợp, thép không gỉ có thể sử dụng trong nhiều thập kỷ trong các ứng dụng hàng hải.