La corrosion par piqûres et caverneuse de l'acier inoxydable

Aciers inoxydables sont une famille d'alliages présentant une bonne résistance à l'attaque par de nombreux environnements rencontrés dans l'industrie et de l'exposition domestique, commercial et maritime. Leur résistance n'est pas parfait, cependant, et le grand nombre de nuances d'acier inoxydable maintenant disponible est largement dû à ce défi de trouver rentable résistance à ces divers environnements.

La résistance à la corrosion des aciers inoxydables à certains environnements peut être décrit par des tableaux résistance à la corrosion , comme la corrosion qui se produit est un métal assez uniforme amincissement au fil du temps. C'est ce qu'on appelle"la corrosion générale ". «La corrosion localisée" par les résultats de contraste dans une attaque à certains sites spécifiques alors d'autres parties du métal peut rester totalement inchangée.

Les études sur la corrosion des échecs en acier inoxydable ont indiqué que les piqûres et caverneuse types de corrosionsont des problèmes majeurs, et, ensemble, représentent environ 25% de tous les échecs à la corrosion.

Quelle est la corrosion par piqûres?

Sous certaines conditions spécifiques, impliquant en particulier les chlorures (comme le chlorure de sodium dans l'eau de mer) et exacerbée par des températures élevées, de petites fosses peuvent se former dans la surface de l'acier. Dépend à la fois l'environnement et l'acier lui-même ces petits puits peuvent continuer à croître, et si elles ne peuvent conduire à la perforation, tandis que la majorité de la surface de l'acier peut encore être totalement inchangée.

Quelle est la corrosion caverneuse?

Corrosion caverneuse peut être considéré comme un cas particulier de la corrosion par piqûres, mais où l'initiale «fosse» est assurée par un dispositif externe; des exemples de ces caractéristiques sont nettes angles rentrants, qui se chevauchent les surfaces métalliques, non métalliques joints ou incomplète Soudure à pénétration. Pour fonctionner comme un site à la corrosion d'une crevasse doit être de largeur suffisante pour permettre l'entrée de l'agent corrosif, mais suffisamment étroit pour s'assurer que le corrosif stagne. En conséquence la corrosion caverneuse se produit habituellement dans les écarts de quelques micromètres de large, et ne se trouve pas dans des rainures ou des fentes dans lesquelles la circulation de l'agent corrosif est possible.

Facteurs environnementaux

La sévérité de l'environnement est très largement tributaire de deux facteurs - le chlorure (Cl-) le contenu et la température - et la résistance d'un acier particulier à la corrosion par piqûres et caverneuse est généralement décrite en termes de Cl Cl-(ou ppm quel% -) et ° C, il ne peut résister. Il convient de noter que le grade le plus commun de l'acier inoxydable, type 304, peut être considéré comme sensible à la corrosion par piqûres dans l'eau de mer (2% ou 20 000 ppm de chlorure) au-dessus de 10 ° C, et même dans l'eau à faible teneur en chlorure de peuvent être sensibles à un niveau légèrement températures élevées. Un niveau de chlorure de sécurité pour les températures ambiantes élevées est généralement d'environ 150ppm (150mg / l). Niveau 316 est plus résistant et est couramment utilisé dans l'eau de mer ambiante, mais peut être attaqué dans des crevasses ou si la température augmente même légèrement.

La vitesse du liquide est également significatif; une solution stagnante est plus susceptible d'entraîner des attaques piqûres et caverneuse, en particulier s'il ya des particules de s'installer hors du liquide. Notez qu'il peut aussi y avoir un problème defissuration par corrosion , si les aciers inoxydables austénitiques sont utilisés dans de l'eau contenant du chlorure à des températures supérieures à environ 60 ° C.

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Quels sont susceptibles Aciers?

Tous les grades aciers inoxydables peuvent être considérés comme sensibles, mais leurs résistances varient considérablement.Leur résistance à l'attaque est en grande partie une mesure de leur teneur en chrome, molybdène et azote. Un autre facteur d'importance est la présence de certaines phases de la métallurgie (en particulier les classes 303, 416 et 430F inclusions de sulfure de manganèse contenant) ont de très faibles résistances, et la ferrite peut être nocif dans les nuances austénitiques dans des environnements sévères. Une finition de surface propre et lisse améliore la résistance à l'attaque. La contamination par l'acier doux ou d'autres «fer libre» accélère grandement l'initiation attaque.

Mesure de la résistance à l'attaque

Des essais en laboratoire ont été développés pour mesurer la résistance à la corrosion des métaux à la fois les piqûres et caverneuse. Ce test a deux objectifs principaux - d'une part pour permettre le classement de chaque alliage afin de résistance, et d'autre part comme une mesure de contrôle de qualité, afin de s'assurer que les lots en particulier de l'acier ont été produites non seulement par la composition correcte, mais aussi ont été correctement roulé et traités à la chaleur.

Le test le plus couramment utilisé est celui de la norme ASTM G48, qui mesure la résistance à une solution de chlorure ferrique à 6%, à une température appropriée pour l'alliage, le montre le graphique ci-dessus. Si une crevasse artificielle est ajoutée à l'échantillon du test mesure la résistance à la corrosion caverneuse plutôt que résistance aux piqûres.

La température qui est juste assez élevée pour provoquer l'échec de ce test est appelé la température critique de piqûration (CPT) ou la température critique Crevasse (TDC). Alternative tests de laboratoire peuvent être effectués en utilisant des cellules électrochimiques avec une variété de solutions de test. Les résultats obtenus lors de tests de laboratoire ne sont qu'approximatives, comme

des facteurs tels que finition de surface, la vitesse de l'eau, les contaminants de l'eau et l'état métallurgique de l'acier sont tous importants.

Piqûres Nombre Resistance Equivalent (GER)

Par expérience, il a été constaté que l'estimation de la résistance aux piqûres peuvent être faites par calcul à partir de la composition telle que le nombre équivalent résistance aux piqûres:

PRE =% Cr + 3,3 x% Mo + 16% x N

Multiplicateurs différents (jusqu'à 30) pour l'azote ont été utilisées dans cette équation, avec des valeurs supérieures souvent utilisés pour les nuances austénitiques l'acier inoxydable, en tout cas l'effet de l'azote est très important, d'où l'exigence par les nombreux fournisseurs (y compris l'Atlas) que la teneur hautement résistant 2205 ont une teneur minimale en azote de 0,14%.Cela explique aussi la tendance de très haute piqûres des alliages résistants à des niveaux encore plus élevés d'azote. Le UR52N super duplex de qualité + (UNS S32520/S32550) contient typiquement de l'azote de 0,2%, tandis que le super austénitique 4565S (UNS S34565) contient typiquement de l'azote de 0,45%.

Effet de la soudure

Les résultats du processus de soudage dans les changements métallurgiques dans la zone de fusion à la fois et la zone affectée thermiquement. Dans la plupart des systèmes en alliage une certaine dégradation de la résistance à la corrosion par piqûres et caverneuse se produit dans la soudure, mais ces effets peuvent être minimisés si les matériaux appropriés et les pratiques sont utilisées. Matériaux appropriés implique habituellement plus allié des consommables et des pratiques comprend des entrées de la chaleur. Il est important que des informations correctes être recherchée auprès des fournisseurs. Encore une fois regarder les piqûres extrêmement élevée des alliages résistants, il a été constaté que les alliages de molybdène sont particulièrement sensibles à la fusion de zone de micro-ségrégation, conduisant à une moindre résistance des piqûres. Alliages tels que le 4565S qui atteignent leur résistance aux piqûres d'azote plutôt que les niveaux très élevés de molybdène ont été trouvés à être moins affectés par la ségrégation de soudure.

Mesures visant à réduire la corrosion par piqûres et caverneuse

Contrôle de l'environnement à faible teneur en chlorure et basse température, si possible.

Comprendre l'environnement.

Utilisez alliages suffisamment élevée en chrome, le molybdène et / ou d'azote pour assurer la résistance.

Préparer les surfaces à terminer meilleur possible. Fini miroir résiste mieux piqûres.

Retirez tous les contaminants, en particulier libre de fer, par passivation

Concevoir et fabriquer pour éviter les crevasses.

Conception et fabrication afin d'éviter les liquides piégés et mis en commun

Souder avec des consommables et des pratiques correctes et inspecter pour vérifier les crevasses par inadvertance.

Pickle pour supprimer tous ampleur soudure (voir l'Atlas Tech note 5). LCet article est tiré de: Atlas Specialty Metals Tech Note 2 «piqûres de corrosion caverneuse"

voir aussi:

Types de Corrosion

Nuances d'acier inoxydable

Propriétés en acier inoxydable