La rouille SUS316 en acier inoxydable sera-t-elle dans un environnement d'ions chlorure?

La rouille SUS316 en acier inoxydable dans les environnements de chlorure? - Une plongée profonde dans les mécanismes de corrosion et les applications du monde réel

1. Mécanisme de corrosion des ions chlorure sur l'acier inoxydable

Les ions chlorure (Cl⁻) sont parmi les agents corrosifs les plus agressifs et les plus courants pour l'acier inoxydable. Leur principale menace se manifeste sous la forme de piqûre de corrosion et de corrosion des crevasses:

Déchange de films passifs:
L'acier inoxydable repose sur un film passif mince et stable à l'oxyde de chrome (Cr₂o₃) pour résister à la corrosion. Cependant, les ions chlorure ont tendance à s'adsorber sur des sites vulnérables (par exemple, les joints de grains, les inclusions ou les régions endommagées mécaniquement), où elles déclenchent des réactions électrochimiques qui décomposent le film, initiant des puits de corrosion localisés.

Corrosion autocatalytique:
Une fois qu'une fosse se forme, la concentration d'ions chlorure à l'intérieur de la fosse augmente rapidement, conduisant à un microenvironnement très acide (baisse du pH local). Cela accélère la dissolution du métal à l'intérieur de la fosse, tandis que la surface environnante reste passivé. En conséquence, la corrosion progresse vers l'intérieur, souvent non détectée jusqu'à ce que des dommages significatifs se soient produits.

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2. Résistance au chlorure de l'acier inoxydable SUS316

SUS316 est un acier inoxydable austénitique amélioré au molybdène développé à partir de SUS304 (18CR -8 ni) en ajoutant 2 à 3% de molybdène (MO) et une petite quantité d'azote (N). Sa résistance au chlorure est nettement meilleure que SUS304 en raison de ce qui suit:

Rôle clé du molybdène:
Le molybdène favorise la formation d'espèces de molybdate (Moo₄²⁻) dans le film passif, améliorant sa densité et sa stabilité dans des environnements réducteurs comme ceux contenant Cl⁻. Cela augmente considérablement la température critique de piqûres (CPT), retardant ou empêchant l'initiation des piqûres.

Comparaison des performances dans la pratique:

Matériel	Taux de corrosion dans 10% de HCl à 300 degrés (mm / an)	Condition de surface après 5, 000 heures	Modes de défaillance liés au chlorure
Sus304	> 2.0	Piqûres étendues, perforation locale (dans les 2, 000})	Pénétration des ions du chlorure à travers les joints de grains, conduisant à des piqûres
SUS316	0.12–0.15	Corrosion uniforme légère, film de passivation intact	Aucune défaillance significative (excellente résistance aux piqûres)
Hastelloy C -276	0.05–0.08	Pratiquement pas de corrosion	-

 

L'acier inoxydable SUS316 présente une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements d'ions chlorure conventionnels. L'élément de molybdène 2-3 Il n'est pas facile de rouiller à température normale d'eau de mer, de solutions de sel de concentration moyenne et à faible concentration ou d'acide chlorhydrique à résistance moyenne (comme une concentration à 10%, en dessous de 300 degrés). Seule une légère corrosion uniforme se produit dans les 5000 heures et le film de passivation reste intact. Cependant, les piqûres de piqûres ou la corrosion des crevasses peuvent encore être causées par des ions de chlorure dans des ions à haute température et à haute concentration (tels que l'environnement d'ébullition de l'eau salée saturée), des zones d'enrichissement de la crevasse (telles que des connexions de bride) ou lorsque le film de passivation de surface est endommagé.