Cievky z uhlíkovej ocele sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach vďaka ich vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a relatívne nízkej cene. Avšak jedným z hlavných problémov pri použití cievok z uhlíkovej ocele je ich odolnosť proti korózii. Ako dodávateľ cievok z uhlíkovej ocele mám v tejto oblasti rozsiahle znalosti a skúsenosti a som tu, aby som sa podelil o niekoľko poznatkov o tom, čo zahŕňa odolnosť cievky z uhlíkovej ocele proti korózii.
Pochopenie korózie vo zvitkoch z uhlíkovej ocele
Korózia je prirodzený proces, ku ktorému dochádza, keď uhlíková oceľ prichádza do kontaktu s kyslíkom a vlhkosťou v prostredí. Táto chemická reakcia vedie k tvorbe oxidu železa, bežne známeho ako hrdza. Rýchlosť a rozsah korózie závisí od niekoľkých faktorov, vrátane obsahu uhlíka v oceli, prítomnosti iných legujúcich prvkov a podmienok prostredia.
Uhlíková oceľ je klasifikovaná do rôznych tried na základe obsahu uhlíka. Nízkouhlíková oceľ, ktorá zvyčajne obsahuje menej ako 0,3 % uhlíka, je ťažnejšia a má lepšiu tvárnosť. Stredne uhlíková oceľ má obsah uhlíka medzi 0,3% a 0,6%, čo ponúka dobrú rovnováhu medzi pevnosťou a húževnatosťou. Vysoko uhlíková oceľ s obsahom uhlíka nad 0,6% je veľmi tvrdá a pevná, ale menej ťažná. Vo všeobecnosti platí, že so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka sa zvyšuje pevnosť ocele, ale jej odolnosť proti korózii má tendenciu klesať.
Faktory ovplyvňujúce koróznu odolnosť zvitkov z uhlíkovej ocele
1. Obsah uhlíka
Ako už bolo spomenuté, vyšší obsah uhlíka vo zvitkoch z uhlíkovej ocele ich robí náchylnejšími na koróziu. Uhlík v oceli môže pôsobiť ako katóda v galvanickom článku, čo urýchľuje proces korózie. Keď je uhlíková oceľ vystavená elektrolytu (ako je voda s rozpustenými soľami), atómy železa na anóde (povrch ocele) strácajú elektróny a rozpúšťajú sa v elektrolyte, zatiaľ čo kyslík na katóde (uhlíkové častice) získava elektróny a vytvára hydroxidové ióny. Táto elektrochemická reakcia vedie k tvorbe hrdze.
2. Legujúce prvky
Pridanie určitých legujúcich prvkov môže výrazne zlepšiť odolnosť cievok z uhlíkovej ocele proti korózii. Napríklad chróm vytvára na povrchu ocele tenkú pasívnu oxidovú vrstvu, ktorá pôsobí ako bariéra zabraňujúca ďalšej oxidácii. Nikel tiež zvyšuje odolnosť proti korózii a zlepšuje húževnatosť ocele. Iné prvky ako meď, molybdén a vanád môžu mať tiež pozitívny vplyv na odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti.
3. Podmienky prostredia
Prostredie, v ktorom sa cievka z uhlíkovej ocele používa, zohráva kľúčovú úlohu v rýchlosti jej korózie. V suchom, čistom prostredí je rýchlosť korózie relatívne nízka. Vo vlhkom, slanom alebo kyslom prostredí sa však proces korózie môže urýchliť. Napríklad cievky z uhlíkovej ocele používané v pobrežných oblastiach sú vystavené slanému vzduchu, čo môže zvýšiť vodivosť elektrolytu a urýchliť elektrochemickú koróznu reakciu. Podobne v priemyselných oblastiach s vysokým obsahom oxidu siričitého alebo iných znečisťujúcich látok môže oceľ ľahšie korodovať.
Typy korózie vo zvitkoch z uhlíkovej ocele
1. Rovnomerná korózia
Rovnomerná korózia je najbežnejším typom korózie vo zvitkoch z uhlíkovej ocele. Vyskytuje sa vtedy, keď je celý povrch ocele vystavený korozívnemu prostrediu a rýchlosť korózie je po celom povrchu relatívne rovnomerná. Tento typ korózie môže v priebehu času postupne znižovať hrúbku oceľového zvitku, čo vedie k zníženiu jeho mechanickej pevnosti.
2. Bodová korózia
Bodová korózia je viac lokalizovanou formou korózie. Začína na malých, diskrétnych bodoch na povrchu ocele, kde je poškodená alebo narušená ochranná vrstva oxidu. Keď sa jamka vytvorí, môže pôsobiť ako koncentračná bunka, pričom kov vo vnútri jamy pôsobí ako anóda a okolitý kov ako katóda. To môže spôsobiť, že jamka bude rásť hlbšie a širšie, čo môže viesť k perforácii oceľového zvitku.
3. Galvanická korózia
Galvanická korózia nastáva, keď sú dva rôzne kovy vo vzájomnom kontakte v prítomnosti elektrolytu. Ak je uhlíková oceľ v kontakte s ušľachtilejším kovom (ako je meď alebo nehrdzavejúca oceľ), uhlíková oceľ bude pôsobiť ako anóda a bude korodovať zrýchlenou rýchlosťou. Tomuto typu korózie možno zabrániť použitím izolačných materiálov medzi týmito dvoma kovmi alebo použitím obetných anód.
Zlepšenie odolnosti zvitkov uhlíkovej ocele proti korózii
1. Náter
Jedným z najbežnejších spôsobov zlepšenia odolnosti zvitkov z uhlíkovej ocele proti korózii je nanesenie povlaku. K dispozícii je niekoľko typov náterov, vrátane farby, epoxidu, zinku a hliníka. Náterové nátery poskytujú fyzickú bariéru medzi oceľou a prostredím, čím bránia kyslíku a vlhkosti dostať sa na oceľový povrch. Zinkové povlaky, ako je galvanizácia, fungujú tak, že obetujú zinok na ochranu základnej ocele. Pri poškodení zinkového povlaku zinok prednostne koroduje, čím chráni oceľ pred koróziou.
2. Tepelné spracovanie
Tepelné spracovanie môže mať tiež vplyv na odolnosť cievok z uhlíkovej ocele proti korózii. Procesy ako žíhanie, normalizácia a kalenie môžu zmeniť mikroštruktúru ocele, čo môže ovplyvniť jej korózne správanie. Napríklad žíhanie môže zmierniť vnútorné napätia v oceli, čo môže znížiť pravdepodobnosť vzniku napätia - korózneho praskania.
3. Kontrola životného prostredia
Kontrola prostredia, v ktorom sa cievka z uhlíkovej ocele používa, môže tiež pomôcť znížiť koróziu. To môže zahŕňať udržiavanie ocele v suchu, zníženie vystavenia znečisťujúcim látkam a používanie odvlhčovačov v skladovacích priestoroch. V niektorých prípadoch môže proces korózie spomaliť aj pridanie inhibítorov do prostredia. Inhibítory fungujú tak, že sa adsorbujú na povrchu ocele a vytvárajú ochrannú vrstvu, ktorá zabraňuje vzniku elektrochemickej reakcie.
Príklady zvitkov z uhlíkovej ocele a ich odolnosť proti korózii
1. Cievka z uhlíkovej ocele 1020
Cievka z uhlíkovej ocele 1020je nízkouhlíková oceľ s dobrou tvárnosťou a zvárateľnosťou. Má relatívne nízky obsah uhlíka (okolo 0,18 – 0,23 %), čo mu dáva strednú úroveň odolnosti proti korózii. V drsnom prostredí je však stále náchylný na koróziu. Na zlepšenie odolnosti proti korózii môže byť potiahnutý ochrannou vrstvou alebo použitý v kontrolovanom prostredí.
2. Cievka z uhlíkovej ocele Q195
Cievka z uhlíkovej ocele Q195je ďalšou nízkouhlíkovou oceľou s medzou klzu 195 MPa. Bežne sa používa vo všeobecných konštrukčných aplikáciách. Podobne ako uhlíková oceľ 1020 má obmedzenú odolnosť proti korózii a môže vyžadovať ochranu v korozívnom prostredí.
3. Cievka z uhlíkovej ocele 1018
Cievka z uhlíkovej ocele 1018je obľúbená nízkouhlíková oceľ s obsahom uhlíka približne 0,15 – 0,20 %. Je známy pre svoju vynikajúcu opracovateľnosť a je široko používaný pri výrobe dielov, ako sú hriadele, skrutky a matice. Jeho odolnosť proti korózii je porovnateľná s inými nízkouhlíkovými oceľami a pri použití v korozívnych podmienkach by sa mali prijať vhodné opatrenia na zabránenie korózie.
Záver
Odolnosť cievok z uhlíkovej ocele proti korózii je komplexný problém, ktorý je ovplyvnený mnohými faktormi, vrátane obsahu uhlíka, legujúcich prvkov a podmienok prostredia. Ako dodávateľ zvitkov z uhlíkovej ocele chápeme dôležitosť poskytovania našich zákazníkov vysoko kvalitných produktov, ktoré spĺňajú ich špecifické požiadavky. Pochopením koróznych mechanizmov a prijatím vhodných preventívnych opatrení môžeme našim zákazníkom pomôcť predĺžiť životnosť ich cievok z uhlíkovej ocele a znížiť náklady na údržbu.
Ak máte záujem o kúpu zvitkov z uhlíkovej ocele a máte akékoľvek otázky týkajúce sa odolnosti proti korózii alebo iných vlastností, neváhajte nás kontaktovať pre ďalšiu diskusiu. Zaviazali sme sa poskytovať vám tie najlepšie riešenia a produkty.
Referencie
- Jones, DA (1996). Zásady a prevencia korózie. Prentice Hall.
- Uhlig, HH a Revie, RW (1985). Korózia a kontrola korózie: Úvod do vedy a techniky korózie. Wiley.
- Príručka ASM, zväzok 13A: Korózia: základy, testovanie a ochrana. ASM International.
