การควบคุมการกัดกร่อนระหว่างเกรนของสแตนเลส

การควบคุมการกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 สนิมและการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 เมื่อเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรนประมาณ 10% จะทำให้การยึดเกาะของเกรนลดลง เมื่ออยู่ภายใต้ความเค้น จะแตกง่ายมาก แม้กระทั่งบิดงอและมองไม่เห็นร่องรอย นอกจากนี้ยังเกิดจากสาเหตุหลักอื่นๆ ของการกัดกร่อนด้วย การกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์นั้น ส่วนใหญ่เกิดจาก Cr และ C ที่ขอบเกรนก่อตัวเป็นสารประกอบทางเคมีได้ง่าย ซึ่งเป็นผลมาจากปริมาณ Cr ที่สูง

1. องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้าง

(1) ปริมาณ C

ปริมาณคาร์บอนในเหล็กกล้าเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนตามร่องเกรนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก ในด้านหนึ่ง การควบคุมปริมาณคาร์บอนอย่างเข้มงวดและรักษาระดับคาร์บอนในโลหะพื้นฐานและลวดเชื่อมไว้ที่ 0.08% รวมถึงการเติมธาตุตัวคงตัว เช่น ไทเทเนียม (Ti) และไนโอเบียม (Nb) ลงในโลหะพื้นฐานและวัสดุเชื่อม ธาตุเหล่านี้มีแรงดึงดูดสูงกับคาร์บอน และจะจับกับโครเมียม (Cr) ก่อน ทำให้เกิดสารประกอบที่เสถียร

(2) โครงสร้างสองเฟส

โครงสร้างสองเฟสจะช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนได้อย่างมาก ในอีกด้านหนึ่ง การเชื่อมโลหะด้วยธาตุที่ก่อให้เกิดเฟอร์ไรต์ เช่น โครเมียม ซิลิคอน อะลูมิเนียม โมลิบเดนัม จะสร้างโครงสร้างสองเฟส โดยเลือกใช้สารเชื่อมที่มีเฟอร์ไรต์เป็นส่วนประกอบหลัก

2. เทคโนโลยีการเชื่อม

(1) ช่วงอุณหภูมิ 450~850℃ โดยเฉพาะที่ 650 °C เป็นช่วงอุณหภูมิอันตรายที่เกิดการกัดกร่อนระหว่างเกรนได้ง่ายที่สุด (เรียกอีกอย่างว่าบริเวณที่ไวต่ออุณหภูมิ) การเชื่อมสแตนเลส การเชื่อมสามารถทำได้โดยการระบายความร้อนด้วยน้ำจากด้านหลังรอยเชื่อมโดยตรง เพื่อลดระยะเวลาในช่วงอุณหภูมิให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของรอยเชื่อม

(2) การเพิ่มพลังงานของแนวเชื่อมจะเร่งการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ให้ใช้กระแสต่ำ ความเร็วในการเชื่อมสูง อาร์คสั้น วิธีการเชื่อมแบบหลายรอบ และลดความร้อน การป้อนความร้อนต่ำโดยผ่านอุณหภูมิที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนระหว่างเกรนของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน