स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध का मूल कारण इसके प्रमुख मिश्र धातु तत्व क्रोमियम (Cr) में निहित है, जिसमें क्रोमियम की मात्रा आमतौर पर 10.5% से अधिक होती है।
निष्क्रिय फिल्म का गठन:ऑक्सीडेटिव वातावरण में, क्रोमियम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि स्टेनलेस स्टील की सतह पर एक बेहद पतली और घनी क्रोमियम युक्त ऑक्साइड फिल्म (मुख्य रूप से Cr2O3) बन सके।यह फिल्म केवल 2-5 नैनोमीटर मोटी है और नग्न आंखों के लिए अदृश्य है.
दोहरी सुरक्षा कार्यः
भौतिक बाधा:यह फिल्म धातु मैट्रिक्स को बाहरी संक्षारक माध्यमों (जैसे पानी, ऑक्सीजन, एसिड, क्षार, क्लोराइड आयन आदि) से पूरी तरह से अलग करती है, संक्षारण प्रतिक्रियाओं के विद्युत रासायनिक मार्गों को अवरुद्ध करती है.
रासायनिक स्थिरता:क्रोमियम ऑक्साइड रासायनिक रूप से बहुत स्थिर है और अधिकांश वातावरणों में निष्क्रिय रहता है, जिससे यह विघटन या अपघटन के प्रतिरोधी होता है।
यदि यह निष्क्रिय फिल्म खरोंच के कारण स्थानीय रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो नई उजागर धातु की सतह तुरंत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करेगी और जल्दी से एक नई सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए स्वयं की मरम्मत करेगी।इससे स्टेनलेस स्टील में लगातार "स्व-रोग-निवारण" करने की क्षमता होती है.
क्रोमियम के अतिरिक्त, मूल तत्व,स्टेनलेस स्टील में आमतौर पर जोड़े जाने वाले अन्य मिश्र धातु तत्व भी विभिन्न कठोर वातावरणों में इसके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने में महत्वपूर्ण तालमेल वाली भूमिका निभाते हैं:
मोलिब्डेनम (मो):यह क्लोराइड आयनों (Cl−) के प्रतिरोध को काफी बढ़ाता है। क्लोराइड आयन मुख्य "दोषियों" में से एक हैं जो निष्क्रिय फिल्म को नष्ट करते हैं, जिससे खतरनाक पिटिंग और दरार जंग होती है।मोलिब्डेनम के अतिरिक्त इस विनाश को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता हैइसलिए, समुद्री या नमक युक्त कर्तव्यों के लिए हीट एक्सचेंजर आमतौर पर 316L (S31603), 317L (S31703), 2205 (S32205), 2507 (S32750) या 254SMO (S31254) जैसे Mo-असर वाले ग्रेड का उपयोग करते हैं।
निकेल (Ni):इसका मुख्य कार्य ऑस्टेनिटिक संरचना को स्थिर करना है, जिससे सामग्री की समग्र कठोरता और लचीलापन में सुधार होता है।यह निष्क्रिय फिल्म की स्थिरता को भी बढ़ाता है और तनाव संक्षारण क्रैकिंग के जोखिम को कम करता है, जो थर्मल और यांत्रिक तनाव के अधीन गर्मी एक्सचेंजर के लिए महत्वपूर्ण है (जैसे 304L/S30403, 316L/S31603, 904L/N08904, 254SMO/S31254, मिश्र धातु 625/N06625).
नाइट्रोजन (एन):डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (2205/S32205, 2507/S32750) में, नाइट्रोजन प्रभावी रूप से अनाज के आकार को परिष्कृत कर सकता है, सामग्री की ताकत बढ़ा सकता है, और पिटिंग जंग के प्रतिरोध को काफी बढ़ा सकता है।
यद्यपि स्टेनलेस स्टील में उत्कृष्ट आंतरिक संक्षारण प्रतिरोध है,हीट एक्सचेंजर्स की संक्षारण प्रतिरोध भी वास्तविक संचालन स्थितियों और डिजाइन और निर्माण की गुणवत्ता से प्रभावित होता है:
मध्यम विशेषताएं:संक्षारक माध्यमों की संरचना (जैसे क्लोराइड आयन एकाग्रता, पीएच मूल्य), तापमान और दबाव प्रमुख कारक हैं। उदाहरण के लिए, जब क्लोराइड आयन एकाग्रता 50ppm से अधिक होती है,साधारण 304 (S30400) स्टेनलेस स्टील को पिटिंग जंग का खतरा हो सकता हैऐसे मामलों में अधिक संक्षारण प्रतिरोधी 316L (S31603) या डुप्लेक्स 2205 (S32205) का चयन करना आवश्यक है।
विनिर्माण प्रक्रिया:वेल्डिंग हीट एक्सचेंजर विनिर्माण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, लेकिन वेल्डिंग के गर्मी से प्रभावित क्षेत्र संवेदनशीलता के लिए प्रवण है, जो अंतर-दानेदार संक्षारण की संवेदनशीलता को बढ़ाता है। it is usually necessary to use processes such as solution treatment to eliminate welding residual stress and restore the material's corrosion resistance (particularly for low-carbon grades such as 304L/S30403 and 316L/S31603).
सतह उपचार:इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग या एसिड पिकलिंग और स्टेनलेस स्टील की सतह को निष्क्रिय करना सतह के मामूली दोषों, अशुद्धियों और प्रदूषकों को हटा सकता है, जिससे सतह चिकनी हो जाती है।यह एक अधिक समान और घनी निष्क्रिय फिल्म के गठन को बढ़ावा देता है, इसके संक्षारण प्रतिरोध को और बढ़ाता है।
स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध का मूल कारण इसके प्रमुख मिश्र धातु तत्व क्रोमियम (Cr) में निहित है, जिसमें क्रोमियम की मात्रा आमतौर पर 10.5% से अधिक होती है।
निष्क्रिय फिल्म का गठन:ऑक्सीडेटिव वातावरण में, क्रोमियम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि स्टेनलेस स्टील की सतह पर एक बेहद पतली और घनी क्रोमियम युक्त ऑक्साइड फिल्म (मुख्य रूप से Cr2O3) बन सके।यह फिल्म केवल 2-5 नैनोमीटर मोटी है और नग्न आंखों के लिए अदृश्य है.
दोहरी सुरक्षा कार्यः
भौतिक बाधा:यह फिल्म धातु मैट्रिक्स को बाहरी संक्षारक माध्यमों (जैसे पानी, ऑक्सीजन, एसिड, क्षार, क्लोराइड आयन आदि) से पूरी तरह से अलग करती है, संक्षारण प्रतिक्रियाओं के विद्युत रासायनिक मार्गों को अवरुद्ध करती है.
रासायनिक स्थिरता:क्रोमियम ऑक्साइड रासायनिक रूप से बहुत स्थिर है और अधिकांश वातावरणों में निष्क्रिय रहता है, जिससे यह विघटन या अपघटन के प्रतिरोधी होता है।
यदि यह निष्क्रिय फिल्म खरोंच के कारण स्थानीय रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो नई उजागर धातु की सतह तुरंत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करेगी और जल्दी से एक नई सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए स्वयं की मरम्मत करेगी।इससे स्टेनलेस स्टील में लगातार "स्व-रोग-निवारण" करने की क्षमता होती है.
क्रोमियम के अतिरिक्त, मूल तत्व,स्टेनलेस स्टील में आमतौर पर जोड़े जाने वाले अन्य मिश्र धातु तत्व भी विभिन्न कठोर वातावरणों में इसके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने में महत्वपूर्ण तालमेल वाली भूमिका निभाते हैं:
मोलिब्डेनम (मो):यह क्लोराइड आयनों (Cl−) के प्रतिरोध को काफी बढ़ाता है। क्लोराइड आयन मुख्य "दोषियों" में से एक हैं जो निष्क्रिय फिल्म को नष्ट करते हैं, जिससे खतरनाक पिटिंग और दरार जंग होती है।मोलिब्डेनम के अतिरिक्त इस विनाश को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता हैइसलिए, समुद्री या नमक युक्त कर्तव्यों के लिए हीट एक्सचेंजर आमतौर पर 316L (S31603), 317L (S31703), 2205 (S32205), 2507 (S32750) या 254SMO (S31254) जैसे Mo-असर वाले ग्रेड का उपयोग करते हैं।
निकेल (Ni):इसका मुख्य कार्य ऑस्टेनिटिक संरचना को स्थिर करना है, जिससे सामग्री की समग्र कठोरता और लचीलापन में सुधार होता है।यह निष्क्रिय फिल्म की स्थिरता को भी बढ़ाता है और तनाव संक्षारण क्रैकिंग के जोखिम को कम करता है, जो थर्मल और यांत्रिक तनाव के अधीन गर्मी एक्सचेंजर के लिए महत्वपूर्ण है (जैसे 304L/S30403, 316L/S31603, 904L/N08904, 254SMO/S31254, मिश्र धातु 625/N06625).
नाइट्रोजन (एन):डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (2205/S32205, 2507/S32750) में, नाइट्रोजन प्रभावी रूप से अनाज के आकार को परिष्कृत कर सकता है, सामग्री की ताकत बढ़ा सकता है, और पिटिंग जंग के प्रतिरोध को काफी बढ़ा सकता है।
यद्यपि स्टेनलेस स्टील में उत्कृष्ट आंतरिक संक्षारण प्रतिरोध है,हीट एक्सचेंजर्स की संक्षारण प्रतिरोध भी वास्तविक संचालन स्थितियों और डिजाइन और निर्माण की गुणवत्ता से प्रभावित होता है:
मध्यम विशेषताएं:संक्षारक माध्यमों की संरचना (जैसे क्लोराइड आयन एकाग्रता, पीएच मूल्य), तापमान और दबाव प्रमुख कारक हैं। उदाहरण के लिए, जब क्लोराइड आयन एकाग्रता 50ppm से अधिक होती है,साधारण 304 (S30400) स्टेनलेस स्टील को पिटिंग जंग का खतरा हो सकता हैऐसे मामलों में अधिक संक्षारण प्रतिरोधी 316L (S31603) या डुप्लेक्स 2205 (S32205) का चयन करना आवश्यक है।
विनिर्माण प्रक्रिया:वेल्डिंग हीट एक्सचेंजर विनिर्माण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, लेकिन वेल्डिंग के गर्मी से प्रभावित क्षेत्र संवेदनशीलता के लिए प्रवण है, जो अंतर-दानेदार संक्षारण की संवेदनशीलता को बढ़ाता है। it is usually necessary to use processes such as solution treatment to eliminate welding residual stress and restore the material's corrosion resistance (particularly for low-carbon grades such as 304L/S30403 and 316L/S31603).
सतह उपचार:इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग या एसिड पिकलिंग और स्टेनलेस स्टील की सतह को निष्क्रिय करना सतह के मामूली दोषों, अशुद्धियों और प्रदूषकों को हटा सकता है, जिससे सतह चिकनी हो जाती है।यह एक अधिक समान और घनी निष्क्रिय फिल्म के गठन को बढ़ावा देता है, इसके संक्षारण प्रतिरोध को और बढ़ाता है।