ที่กลไกความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กผุกร่อน S355J0WPขึ้นอยู่กับการก่อตัวของกชั้นสนิมป้องกัน(คราบ) บนพื้นผิวของมันเมื่อสัมผัสกับสภาพบรรยากาศ ความสามารถในการป้องกันตัวเองนี้แตกต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา นี่คือรายละเอียดของกลไก:
1. องค์ประกอบการผสมส่งเสริมการสร้างสนิมป้องกัน
S355J0WP มีส่วนเพิ่มเติมเล็ก ๆ แต่มีความสำคัญองค์ประกอบการผสม(โดยทั่วไปCu, P, Cr, Ni) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของสนิม:
ทองแดง (Cu)และโครเมียม (CR): เร่งการก่อตัวของชั้นสนิมที่หนาแน่นและยึดมั่น
ฟอสฟอรัส (P): เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยการส่งเสริมการก่อตัวของสารประกอบที่เสถียรในสนิม
นิกเกิล (NI): ปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่เกิดจากคลอไรด์ (เช่นในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง)
องค์ประกอบเหล่านี้อำนวยความสะดวกในการเติบโตของกชั้นออกไซด์ขนาดกะทัดรัดและเสถียรแทนที่จะเป็นสนิมที่มีรูพรุนเป็นขุยในเหล็กธรรมดา
2. การก่อตัวของชั้นคราบป้องกัน
เมื่อสัมผัสกับวัฏจักรเปียก/แห้งในชั้นบรรยากาศเหล็กจะผ่านขั้นตอนต่อไปนี้:
. การเกิดสนิมเริ่มต้น (1-2 ปีแรก)
ชั้นสนิมสีน้ำตาลแดงหลวม (คล้ายกับเหล็กกล้าคาร์บอน)
การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้น แต่องค์ประกอบการผสมทำให้กระบวนการช้าลง
ข. ระยะเสถียร (หลังจาก ~ 2–5 ปี)
ชั้นสนิมค่อยๆเปลี่ยนเป็นไฟล์คราบหนาแน่นและป้องกันเนื่องจากองค์ประกอบการผสม
สารประกอบสำคัญในสนิมที่มั่นคง ได้แก่ :
Goethite (-feooh)- ให้อุปสรรคต่อการเจาะออกซิเจน/ความชื้นเพิ่มเติม
lepidocrocite (-feooh)- เริ่มแรก แต่แปลงเป็นเฟสที่มีเสถียรภาพมากขึ้น
Amorphous (feooh ·nh₂o)- เติมช่องว่างในโครงสร้างสนิม
ขั้นตอน CU/CR-Rich- ยับยั้งการกัดกร่อนเพิ่มเติมโดยการปิดกั้นไซต์ที่ใช้งานอยู่
ค. การผ่านระยะยาว
ชั้นสนิมกลายเป็นการ จำกัด ตัวเอง(หยุดเติบโตเกินความหนาบางอย่าง)
มันทำหน้าที่เป็นอุปสรรคการแพร่กระจายป้องกันการเจาะออกซิเจนและน้ำเพิ่มเติม
3. ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อกลไก
ปั่นจักรยานเปียก/แห้ง: การสลับการสัมผัสกับความชื้นและอากาศเร่งการก่อตัวของคราบ
องค์ประกอบบรรยากาศ:
อุตสาหกรรม/Urban (So₂-Rich): รูปแบบคราบเร็วขึ้น แต่อาจต้องมีการรักษาเสถียรภาพมากขึ้น
Marine (Cl⁻-Rich): ความเสี่ยงที่สูงขึ้นของการเจาะ NI/CR ช่วยลดการโจมตีคลอไรด์
ชนบท (อากาศสะอาด): ช้าลง แต่มีเสถียรภาพของสนิมที่เหมือนกัน
อิทธิพล pH: ชั้นสนิมมีความเสถียรมากขึ้นในสภาพที่เป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง
4. เปรียบเทียบกับเหล็กคาร์บอนธรรมดา
| คุณสมบัติ | S355J0WP เหล็กผุกร่อน | เหล็กคาร์บอนธรรมดา |
|---|---|---|
| ชั้นสนิม | หนาแน่น, ยึดมั่น, ป้องกัน | มีรูพรุนขุยไม่มีการป้องกัน |
| อัตราการกัดกร่อน | เสถียรหลังจากเฟสเริ่มต้น | เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง |
| การซ่อมบำรุง | น้อยที่สุด (มักจะใช้งานไม่ได้ทาสี) | ต้องมีการเคลือบ/ภาพวาด |
| อายุขัย | 2–4 ×นานกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน | สั้นกว่ามีแนวโน้มที่จะผอมบาง |
5. ผลกระทบเชิงปฏิบัติ
ไม่จำเป็นต้องทาสี: คราบจุลินทรีย์ไม่จำเป็นต้องมีการเคลือบในแอปพลิเคชันหลายอย่าง (เช่นสะพาน, อาคาร)
ความสวยงาม: ชั้นสนิมที่มั่นคงให้ลักษณะที่โดดเด่นสีน้ำตาลแดง
ข้อ จำกัด:
ไม่เหมาะสำหรับการแช่อย่างต่อเนื่อง(เช่นโครงสร้างใต้น้ำ)
ในสภาพแวดล้อมคลอไรด์สูง(เช่นโซนสาดชายฝั่ง) อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม
