ENGINEER TALKS ตอนที่ 24: ทำไมสแตนเลส 316 ถึงขึ้นสนิม: การตรวจสอบการย้อมสีชา รูพรุน และการปนเปื้อน

เครื่องหมายสีน้ำตาลบน 316 เป็นอาการ ไม่ใช่คำตัดสิน

ทุกๆ สองสามฤดูกาล ลานหรือผู้จัดจำหน่ายจะเปิดลังที่ทำด้วยสเตนเลส 316 และพบเส้นสีชา รอยกระสนิมกระจัดกระจาย หรือมีเส้นสนิมไหลออกมาจากใต้แผ่นฐาน คำถามแรกมักจะเหมือนเดิมเสมอ: นี่เป็นเกรดผิดหรือเป็นกลุ่มที่ไม่ดี

สีของเครื่องหมายเองก็ตอบได้น้อยมาก การเปลี่ยนสีเป็นสีน้ำตาลบน 316 อาจมาจากสถานการณ์ที่แตกต่างกันอย่างน้อยสี่สถานการณ์ และไม่ได้มีความหมายเหมือนกัน:

• การย้อมสีชาบรรยากาศ— การเปลี่ยนสีพื้นผิวบาง ๆ ที่เกิดขึ้นบนเหล็กกล้าไร้สนิมในอากาศชายฝั่ง อุตสาหกรรม หรือในเมือง ในเอกสารทางอุตสาหกรรม มีการอธิบายว่าเป็นสภาพที่สวยงามของพื้นผิว มากกว่าการสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้างหรืออายุการใช้งาน และคำอธิบายนั้นเขียนไว้สำหรับการสัมผัสกับบรรยากาศ
• การปนเปื้อนของเหล็กจากต่างประเทศ— อนุภาคของเหล็กกล้าธรรมดาหรือโลหะผสมต่ำที่ตกลงบนพื้นผิว หรือถูกกดลงไปด้วยแปรงลวด ล้อเจียร หรือสลิงยก และขณะนี้เกิดสนิมในตัวเอง
• บ่อ— การพังทลายของฟิล์มพาสซีฟเฉพาะจุดบนพื้นผิวที่เปิดโล่ง
• การกัดกร่อนของรอยแยก— การโจมตีที่เกิดขึ้นภายในข้อต่อที่แน่นหนา ใต้หัวยึด หรือใต้สิ่งสะสม ซึ่งเคมีในท้องถิ่นเปลี่ยนไป

เงื่อนไขเหล่านี้ไม่ได้เป็นข้อยกเว้นร่วมกัน ชิ้นส่วนที่นั่งเปียกในมุมที่กำบังและมีฝุ่นเหล็กเกาะอยู่สามารถแสดงให้เห็นคราบชา ฝ้ากระที่ฝังอยู่ในเหล็ก และเริ่มเป็นรูในเวลาเดียวกัน นั่นคือสาเหตุที่ภาพถ่ายไม่สามารถอ่านได้เหมือนฉลาก วัตถุประสงค์ของการตรวจสอบคือการแยกข้อความสองข้อความที่แตกต่างกันออกไป: มีบางอย่างวางอยู่บนพื้นผิว หรือมีการใช้โลหะพื้นฐาน

เกรด 316 ได้รับความนิยมในด้านฮาร์ดแวร์ทางทะเลเนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมประมาณ 2-3% ทำให้มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนของรอยแยกเมื่อเทียบกับเกรดสเตนเลสอัลลอยด์ที่ต่ำกว่า ข้อได้เปรียบนั้นมีอยู่จริง และด้วยเหตุนี้เครื่องหมายสีน้ำตาลบน 316 จึงสมควรที่จะอ่านอย่างละเอียดแทนที่จะโบกมือออกไป ไม่อนุญาตให้ใช้ 316 ในการสัมผัสทางทะเลทุกครั้ง โดยทั่วไปคำแนะนำในอุตสาหกรรมทางทะเลจะอยู่ที่ 316 สำหรับอุปกรณ์ตัวเรือและดาดฟ้าเหนือระดับน้ำ และปฏิบัติต่อบริการใต้น้ำซึ่งมีรอยแยกที่แน่นหนาเป็นสภาวะที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นทางเลือกที่ผิดมากที่สุด

บันทึกก่อน สะอาดวินาที

หากสิ่งแรกที่คุณทำกับส่วนที่เปื้อนคือบด ทราย หรือขัดมันอย่างหนักเพื่อ "ดูว่ามีอะไรอยู่ข้างใต้" คุณมักจะทำลายหลักฐานที่คุณต้องการ และอาจทิ้งพื้นผิวใหม่ที่ถูกรบกวนไว้เบื้องหลัง ลำดับมีความสำคัญ: บันทึก จากนั้นทำความสะอาด จากนั้นจึงดู

ก่อนทำความสะอาดใดๆ ให้จับ:

• ตำแหน่งและทิศทาง— ตำแหน่งที่ชิ้นส่วนวางอยู่บนเรือ ไม่ว่าจะหันหน้าไปทางสภาพอากาศหรือเป็นที่กำบัง และไม่ว่าน้ำจะเกาะอยู่บนเรือหรือระบายออกไป
• การรับสัมผัสเชื้อ— ระยะห่างจากน้ำ โซนสาดน้ำเทียบกับที่แช่ และพื้นที่เปียกระหว่างการชะล้างหรือไม่
• ผลงานล่าสุดใกล้ตัว- การตัด การเจียร หรือการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน แปรงลวด อุปกรณ์ชุบสังกะสี หรือการทำความสะอาดพื้นผิวโดยรอบด้วยกรดและสารฟอกขาว
• ประวัติการบำรุงรักษา— ชิ้นส่วนถูกล้างครั้งสุดท้ายเมื่อใดและด้วยอะไร
• รูปภาพ— ภาพถ่ายลงวันที่ซึ่งมีขนาดอ้างอิง และภาพระยะใกล้ที่แสดงให้เห็นว่ารอยนั้นเป็นฟิล์มแบนหรือรอยยุบ

จากนั้นจึงทำความสะอาด และใช้วิธีที่อ่อนโยนที่สุดที่จะเผยให้เห็นพื้นผิว คำแนะนำในอุตสาหกรรมสำหรับสแตนเลส แนะนำให้ล้างด้วยสบู่หรือผงซักฟอกสูตรอ่อนและน้ำอุ่น ตามด้วยการล้างน้ำเย็นที่สะอาดและเช็ดให้แห้ง ควรหลีกเลี่ยงน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและน้ำยาทำความสะอาดที่มีคลอไรด์หรือสารฟอกขาว และไม่ควรใช้กรดไฮโดรคลอริกซึ่งบางครั้งใช้เพื่อขจัดคราบซีเมนต์หรือปูนกับเหล็กสแตนเลสเลย จุดทำความสะอาดในขั้นตอนนี้คือเพื่อขจัดคราบสกปรกและเผยพื้นผิวด้านล่าง ไม่ใช่เพื่อขจัดโลหะ

สองสิ่งที่ควรค่าแก่การระบุอย่างชัดเจนที่นี่ การทำความสะอาดเผย; ไม่ซ่อมแซมและไม่นำโลหะที่สูญหายไปแล้วกลับคืนมา และพื้นผิวที่เพิ่งทำความสะอาดจะไม่ทนต่อการกัดกร่อนได้โดยอัตโนมัติจนกว่าฟิล์มแบบพาสซีฟจะมีโอกาสที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในอากาศ

การอ่านส่วน: จุดตรวจสี่จุด

เดินการตรวจสอบตามลำดับคงที่เพื่อให้มีการบันทึกข้อสังเกตเดียวกันทุกครั้งไม่ว่าใครก็ตามที่ทำงาน

1. เครื่องหมายอยู่ที่ไหน?ตำแหน่งมักเป็นเบาะแสที่มีประโยชน์ที่สุดเพียงอย่างเดียว สนิมที่ตามเส้นทางน้ำจากข้อต่อเหล็กคาร์บอนที่อยู่เหนือจุดต่างๆ ไปสู่การปนเปื้อนที่เกิดจากน้ำไหลบ่า เครื่องหมายกระจุกตัวอยู่ใต้หัวยึด ด้านในข้อนิ้วของบานพับ ใต้เส้นยาแนว หรือใต้การเติบโตในทะเล ชี้ไปที่รอยแยก ฝ้ากระที่กระจัดกระจายไปทั่วใบหน้าที่เปิดโล่งแสดงพฤติกรรมแตกต่างออกไปอีกครั้ง

2. มีอะไรนั่งอยู่บนพื้นผิว?ก่อนทำความสะอาด ให้สังเกตว่ารอยเปื้อนเป็นการเปลี่ยนสีเรียบ คราบสะสมเพิ่มขึ้น หรือเป็นหลุมชัดเจน จากนั้นทำความสะอาดและล้างออกตามข้างต้นแล้วตรวจสอบอีกครั้ง การเปลี่ยนสีที่ถูกชะล้างออกไปจะทิ้งพื้นผิวเสียงไว้เบื้องหลัง หลุมแท้ไม่หายไป ในกรณีที่สงสัยว่ามีธาตุเหล็กอิสระ การทดสอบเฟอร์รอกซิล — การทดสอบโพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์ที่ได้รับการยอมรับในแนวทางปฏิบัติในการทำความสะอาดและการสร้างฟิล์ม ASTM A380 — หรือวงจรละอองน้ำและแห้งอย่างง่ายสามารถทำหน้าที่เป็นขั้นตอนการคัดกรองหลังการทำความสะอาด โปรดจำไว้ว่าการตรวจสอบด้วยสายตานั้นดีในการค้นหาการปนเปื้อนขั้นต้น แต่อาจพลาดฟิล์มบางและสารตกค้างโปร่งใสได้

3. หลังจากทำความสะอาดแล้วพื้นผิวจะเป็นอย่างไร?นี่คือขั้นตอนในการแยกหมวดหมู่ พื้นผิวที่สะอาดไม่มีรูพรุน ไม่เป็นคราบ และไม่มีความหยาบ สอดคล้องกับคราบบนพื้นผิวหรือการปนเปื้อนที่ถอดออกได้ พื้นผิวที่ยังคงมีหลุมแยกจากกัน หรือพื้นที่ตื้นเขินที่มีพื้นขรุขระ สูญเสียโลหะไป และนั่นเป็นการสนทนาที่แตกต่างออกไป การกัดกร่อนตามรอยแยกนั้นพลาดได้ง่ายเป็นพิเศษ เนื่องจากสามารถกัดกร่อนภายในข้อต่อได้อย่างดี ในขณะที่ใบหน้าที่อยู่รอบๆ ดูสะอาดตา

4. มันกลับมาไหม?การกลับเป็นซ้ำคือการวินิจฉัย คราบที่หายไปหลังการซักอย่างเหมาะสมจะมีลักษณะเหมือนคราบสกปรกภายนอกหรือฟิล์มที่ขับเคลื่อนด้วยบรรยากาศ สนิมที่กลับมาอย่างรวดเร็วที่จุดเดิม หรือที่ร้องไห้ออกมาจากข้อต่อเดิม บ่งบอกถึงแหล่งที่มาอย่างต่อเนื่อง เช่น แหล่งกักเก็บสิ่งปนเปื้อน ช่องที่ไม่เคยระบายออก หรือรอยแยกที่ยังขาดออกซิเจน

เบาะแสการตรวจสอบโดยสรุป

ทำไมมันถึงเกิดขึ้น: กลไกสามประการที่อยู่เบื้องหลังเครื่องหมาย

ภายใต้หมวดหมู่ต่างๆ มีกลไกสามประการที่อธิบายสิ่งที่สนามหญ้าส่วนใหญ่มองเห็นได้จริง

การสะสมของเกลือและความชื้นเกลือทะเลดูดความชื้น โดยดึงความชื้นออกจากอากาศและกักเก็บฟิล์มเปียกไว้บนพื้นผิวที่มีความชื้น ซึ่งน้ำสะอาดเพียงอย่างเดียวจะระเหยออกไปได้ ฟิล์มนั้นเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีคลอไรด์วางอยู่บนโลหะ และในที่ที่มันยังคงอยู่ — ใบหน้าที่กำบังซึ่งไม่ค่อยเห็นฝน, ขอบแนวนอน, พื้นผิวที่ไม่เคยถูกล้าง — ก็เพียงพอที่จะทำให้พื้นผิวเปลี่ยนสีได้ นี่คือกลไกเบื้องหลังการย้อมสีชาในบรรยากาศ และเป็นปรากฏการณ์บนพื้นผิว

เหล็กต่างประเทศเมื่ออนุภาคของเหล็กกล้าธรรมดาหรือโลหะผสมต่ำถูกทิ้งไว้บนพื้นผิวสเตนเลส หรือใช้แปรงลวด ล้อเจียร หรือสลิงยก อนุภาคดังกล่าวจะเกิดสนิมภายใต้สภาวะที่สเตนเลสที่อยู่รอบๆ ไม่เป็นสนิม คราบสนิมจะกักเก็บความชื้นไว้กับเหล็ก และสร้างสภาพแวดล้อมแบบจำกัดออกซิเจนในท้องถิ่น ซึ่งสามารถเริ่มต้นการโจมตีเฉพาะจุดได้ สิ่งที่ดูเหมือนว่าฮาร์ดแวร์เกิดสนิม แท้จริงแล้วอาจเป็นสารปนเปื้อนที่อยู่ด้านบนก็ได้

รอยแยกที่จำกัดออกซิเจนภายในข้อต่อที่แน่นหนา — ใต้หัวยึด ระหว่างใบหน้าที่ถูกยึด ใต้ปะเก็น หรือบริเวณที่มีการเจริญเติบโตในทะเล — ออกซิเจนในน้ำที่ติดอยู่จะถูกใช้เร็วกว่าที่จะถูกแทนที่ รอยแยกจะกลายเป็นออกซิเจนที่ใช้ไป คลอไรด์เข้มข้นขึ้น และมีสภาพเป็นกรดเล็กน้อย และฟิล์มเฉื่อยสามารถแตกตัวได้ในขณะที่พื้นผิวเปิดด้านข้างยังคงสะอาดอยู่ นี่คือกลไกที่ทำให้รอยแยกเป็นขีดจำกัดในทางปฏิบัติสำหรับ 316 ในการแช่น้ำ และเป็นสาเหตุที่ทำให้ส่วนประกอบไม่สามารถแสดงรูพรุนบนใบหน้าที่โผล่ออกมาได้เลย และยังคงเกิดการกัดกร่อนภายในข้อต่อ

มันง่ายเกินไปที่จะบอกว่าสแตนเลสจะกัดกร่อนเฉพาะในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนเท่านั้น ฟิล์มพาสซีฟต้องการออกซิเจนเพื่อซ่อมแซมตัวเอง แต่การโจมตีเฉพาะจุดนั้นขึ้นอยู่กับเคมีในท้องถิ่นทั้งหมด — ความเข้มข้นของคลอไรด์ อุณหภูมิ ความเป็นกรด และปริมาณที่พื้นผิวระบายออกได้ดีเพียงใด ไม่ใช่ขึ้นอยู่กับการขาดออกซิเจนเพียงอย่างเดียว

เมื่อใดควรหยุดมองว่ามันเป็นปัญหาเครื่องสำอาง

ไม่ใช่รอยสีน้ำตาลทุกรอยที่ต้องผ่านกระบวนการ และไม่ใช่ทุกจุดที่จะจัดการด้วยผ้าได้ การแบ่งแยกที่สมเหตุสมผล:

• การย้อมสีพื้นผิวหรือการปนเปื้อนที่ถอดออกได้— ในกรณีที่การทำความสะอาดช่วยขจัดรอยตำหนิและวัสดุพิมพ์ด้านล่างให้อยู่ในสภาพดี ให้ถือว่าเป็นเรื่องการบำรุงรักษา ล้าง ล้าง เช็ดให้แห้ง และแก้ไขสิ่งที่ก่อให้เกิดคราบสะสม: ปรับปรุงการระบายน้ำ กำจัดแหล่งปนเปื้อน และกำหนดช่วงเวลาการทำความสะอาดตามความเป็นจริง
• ยืนยันหรือสงสัยว่ามีธาตุเหล็กฟรี— กำจัดแหล่งที่มาของการปนเปื้อน จากนั้นให้ทำการรักษาพื้นผิวเพื่อให้ฟิล์มติดตัวสามารถขึ้นรูปใหม่ได้อย่างเหมาะสม การทำทู่มีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดเหล็กอิสระจากภายนอก ไม่สามารถใช้แทนการทำความสะอาด ไม่ได้ขจัดอนุภาคที่ฝังอยู่หรือตะกรันสีความร้อน และไม่สามารถนำไปใช้กับพื้นผิวที่ยังคงปนเปื้อนได้สำเร็จ
• รูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก หรือการสูญเสียส่วนต่างๆ ที่ต้องสงสัย— หยุดมองว่าชิ้นส่วนนั้นเป็นปัญหาด้านความงาม เมื่อโลหะถูกใช้ไป โดยเฉพาะในรอยแยก ตามแนวรอยแตกร้าว หรือที่จุดเชื่อมต่อที่รับน้ำหนักหรือมีความสำคัญต่อความปลอดภัย คำถามจะเปลี่ยนจากรูปลักษณ์ภายนอกไปสู่ความเหมาะสมตามวัตถุประสงค์ การประเมินนั้นเป็นของวิศวกรที่มีคุณสมบัติเหมาะสม โดยใช้คำแนะนำของผู้ผลิต และการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (ในกรณีที่เกี่ยวข้อง) ไม่มี "ความลึกของหลุมที่ยอมรับได้" แบบสากลที่บทความสามารถมอบให้กับฮาร์ดแวร์จริงได้

ในกรณีที่จำเป็นต้องมีการบำบัดที่ลึกกว่านี้ เช่น การดอง การทำทู่ หรือการทำความสะอาดด้วยไฟฟ้าเคมี ควรดำเนินการโดยผู้ให้บริการปรับสภาพพื้นผิวที่มีคุณสมบัติเหมาะสมซึ่งทำงานตามมาตรฐานที่บังคับใช้ เอกสารสองฉบับที่มักอ้างอิงถึงกรอบการทำงานในการบำบัดคือแนวปฏิบัติ ASTM A380 สำหรับการทำความสะอาด การขจัดตะกรัน และการทำให้ทู่ชิ้นส่วนสแตนเลส ซึ่งยังแสดงรายการวิธีการตรวจจับเหล็กอิสระด้วย และข้อกำหนด ASTM A967 สำหรับการบำบัดฟิล์มทู่ด้วยสารเคมี บทความนี้จงใจไม่ให้ความเข้มข้นของกรด อุณหภูมิ เวลาในการแช่ หรือคำแนะนำในการผสม สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแปรกระบวนการที่เป็นของผู้ให้บริการบำบัดและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ไม่ใช่ลานผสมสารเคมีบนท่าเรือ

สิ่งที่ต้องระบุก่อนจัดส่ง

ข้อพิพาทเกี่ยวกับเครื่องหมายสีน้ำตาลส่วนใหญ่จะได้รับการยุติก่อนที่สิ่งใดจะถึงน้ำ ในสิ่งที่คำสั่งซื้อทำและไม่ได้พูด ผู้ซื้อที่ต้องการหลีกเลี่ยงการโต้แย้งควรใส่รายการเหล่านี้ไว้ในข้อกำหนด:

• เกรดและหลักฐาน— เกรดที่แน่นอนที่ต้องการ และใบรับรองวัสดุหรือใบรับรองโรงงานที่ควรแนบมาด้วย โดยมีคุณสมบัติทางเคมีที่สามารถตรวจสอบเทียบกับเกรดที่ระบุได้
• การรักษาพื้นผิว— ไม่ว่าพื้นผิวจะถูกส่งไปยังการตกแต่งที่กำหนดไว้หรือไม่ และจำเป็นต้องมีการเคลือบฟิล์มหรือการรักษาพื้นผิวอื่น ๆ หรือไม่ และจะต้องตรวจสอบอย่างไร
• รายละเอียดการระบายน้ำและรอยแยก— แผ่นฐานและฝาปิดที่ระบายน้ำแทนที่จะกักน้ำ และการมองเห็นอย่างชัดเจนว่าจุดใดที่ข้อต่อที่แน่นหนา ตัวยึดแบบปิด หรือแนวปะเก็นอาจสร้างรอยแยกได้
• บรรจุภัณฑ์และการจัดการ— การควบคุมการปนเปื้อนของเหล็กระหว่างการตัดเฉือน การตกแต่ง การบรรจุ และการขนส่ง ไม่มีการแปรงลวดเหล็กกล้าคาร์บอน การป้องกันที่ช่วยป้องกันฝุ่นและเศษเหล็กจากพื้นผิวสำเร็จรูป
• การตรวจสอบและการยอมรับ— วิธีการตรวจสอบและเกณฑ์การยอมรับตกลงกันไว้ล่วงหน้า ดังนั้น "สิ่งนี้จะยอมรับได้หรือไม่" มีคำตอบที่ชัดเจนมากกว่าความคิดเห็น

นี่เป็นเงื่อนไขฝั่งผู้ซื้อ ไม่ใช่ข้อความเกี่ยวกับซัพพลายเออร์รายใดรายหนึ่ง ประเด็นก็คือสามารถระบุและตรวจสอบเกรด สภาพพื้นผิว และความสะอาดได้ทั้งหมด การทิ้งสิ่งเหล่านั้นโดยนัยคือสิ่งที่เปลี่ยนคำถามการบำรุงรักษาตามปกติให้กลายเป็นข้อโต้แย้งในการรับประกัน

การอภิปรายเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านวัสดุและพื้นผิว

หากคุณกำลังระบุหรือจัดหาฮาร์ดแวร์สเตนเลสสำหรับใช้งานทางทะเล และต้องการทำงานตามที่กำหนดไว้ เช่น บรรยากาศ โซนที่กระเซ็น หรือที่แช่อยู่ ในแง่ของเกรด สภาพพื้นผิว และเกณฑ์การตรวจสอบ โปรดส่งตำแหน่งส่วนประกอบ สภาพแวดล้อมในการให้บริการ และรูปถ่ายหรือภาพวาดของชิ้นส่วนมาให้เรา เราสามารถหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านวัสดุและพื้นผิวกับการใช้งานของคุณได้ และช่วยคุณกำหนดเกณฑ์การยอมรับที่คงอยู่เมื่อมีการส่งมอบ