1.Tại sao thép có khả năng kháng kiềm tương đối?
Trong môi trường kiềm, thép (thành phần chủ yếu là sắt) tạo thành màng thụ động dày đặc, không hòa tan của magnetite (Fe₃O₄) hoặc sắt hydroxit (Fe(OH)₂). Lớp màng này ngăn chặn một cách hiệu quả sự ăn mòn thêm của kim loại cơ bản bên dưới bằng dung dịch kiềm, do đó mang lại khả năng chống ăn mòn-ngắn hạn tốt. Điều này hoàn toàn khác với tình trạng trong môi trường axit, nơi sắt hòa tan nhanh chóng tạo thành muối hòa tan.
2.Các yếu tố ảnh hưởng chính là gì?
Các loại và nồng độ của chất kiềm:
Chất kiềm đậm đặc (ví dụ NaOH 50%): Chống ăn mòn tốt, màng thụ động ổn định. Thùng chứa bằng thép carbon thường được sử dụng để chứa chất kiềm đậm đặc thậm chí còn được gọi là "bể chứa kiềm".
Kiềm nồng độ-trung bình: Khả năng chống ăn mòn vẫn ở mức chấp nhận được.
Pha loãng kiềm (đặc biệt là<30% NaOH) or molten alkali: More corrosive. Dissolved oxygen in dilute alkali solutions more easily damages the passivation film, leading to accelerated uniform corrosion. Molten alkali causes severe high-temperature corrosion and alkali embrittlement of steel.
Nhiệt độ:
Nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất. Khi nhiệt độ tăng (thường trên 80 độ), độ ổn định của màng thụ động giảm và tốc độ ăn mòn tăng theo cấp số nhân. Dung dịch kiềm ở nhiệt độ cao-có tính ăn mòn cực cao đối với thép cacbon.
Trạng thái căng thẳng:
Alkali embrittlement (caustic embrittlement): This is an extremely dangerous phenomenon. When cold-rolled steel (or any carbon steel or low-alloy steel) is subjected to a combination of moderately concentrated alkaline solution, high temperature (typically >50 độ ) và ứng suất kéo (do gia công nguội, ứng suất dư khi hàn hoặc tải trọng làm việc), có thể xảy ra hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất dọc theo ranh giới hạt. Ngay cả khi mức độ ăn mòn tổng thể không đáng kể, thiết bị có thể bị hỏng đột ngột mà không báo trước, gây ra tai nạn nghiêm trọng. Trong lịch sử, nhiều vụ nổ nồi hơi đều bắt nguồn từ điều này.
3. Đặc điểm vốn có của cuộn cán nguội-là gì?
Tình trạng bề mặt: Cuộn dây cán nguội-có bề mặt nhẵn, sạch, không có lớp oxit thường thấy trên cuộn dây cán nóng-. Điều này tạo điều kiện cho sự hình thành đồng đều của màng thụ động, một lợi thế đáng kể.
Làm cứng vật liệu: Quá trình cán nguội làm cứng vật liệu nhưng cũng gây ra ứng suất dư bên trong đáng kể. Điều này làm tăng nguy cơ nứt do ăn mòn do ứng suất (giòn do kiềm) trong dung dịch kiềm, đặc biệt là sau khi hàn. Cần có sự chăm sóc đặc biệt trong quá trình sử dụng.
4. Một số môi trường mà các biện pháp bảo vệ không được khuyến khích hoặc cần thiết là gì?
Môi trường kiềm có nhiệt độ-cao: Nên tránh sử dụng thép cacbon thông thường.
Môi trường có ứng suất kéo (chẳng hạn như bình áp lực, đường ống, ốc vít): Cần hết sức thận trọng đối với nguy cơ giòn do kiềm.
Thiết bị quan trọng hoặc ngâm lâu dài: Bạn nên sử dụng thêm vật liệu chống ăn mòn-hoặc thực hiện các biện pháp bảo vệ.
5. Một số giải pháp bảo vệ và thay thế phổ biến là gì?
Lớp phủ/Lớp lót: Phủ nhựa epoxy, nhựa phenolic hoặc lớp lót cao su vào thành bên trong của thép cán nguội-để cách ly kim loại khỏi dung dịch kiềm. Đây là một trong những phương pháp tiết kiệm và hiệu quả nhất.
Sử dụng nhiều kim loại chống ăn mòn hơn{0}}:
Thép không gỉ: Thép không gỉ 304/316 thường có khả năng chống ăn mòn tốt hơn đối với dung dịch kiềm có nồng độ và nhiệt độ rộng hơn thép cacbon, nhưng vết nứt ăn mòn do ứng suất vẫn có thể xảy ra trong dung dịch kiềm nóng đậm đặc.
Hợp kim gốc niken-: Chẳng hạn như hợp kim Niken 200 và Monel (hợp kim đồng niken-), đây là những vật liệu-hàng đầu có khả năng chống ăn mòn kiềm mạnh (bao gồm cả kiềm nóng chảy), nhưng cực kỳ đắt tiền.
Vật liệu phi kim loại: Đối với một số ứng dụng nhất định, có thể sử dụng PP (polypropylen), PTFE (polytetrafluoroethylene) và FRP (nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh) vì chúng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với dung dịch kiềm.