التشقق الإجهادي بالكلوريدات في الفولاذ المقاوم

يحدث التشقق الإجهادي بالتآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عندما تجتمع ثلاثة عوامل في وقت واحد: إجهاد الشد والكلوريدات ودرجة الحرارة. ولأن التآكل العام يكاد يكون معدوماً، تبقى قياسات سماكة الجدار طبيعية حتى لحظة الانهيار نفسها. ولهذا يُعد أخطر أنماط التآكل في مصنع هيدروميتالورجي، لأنه لا يعطي إنذاراً مسبقاً في أي قياس روتيني.

المقعد ذو الأرجل الثلاث

إزالة أي رجل من الأرجل الثلاث توقف التشقق. والخيارات العملية لذلك هي: تقليل الكلوريد بتغيير العملية أو بالغسل، أو خفض درجة الحرارة، أو خفض الإجهاد بالمعالجة الحرارية وتحسين الدعامات وتجنب التشكيل على البارد. أما تغيير السبيكة فيزيل رجل الحساسية نفسها، وهو الحل الجذري عندما لا يمكن المساس بالظروف الثلاثة الأخرى.

الحدود المرجعية للتصميم واضحة: الفولاذ 304 معرض للخطر فوق نحو 50 °م و50 جزءاً بالمليون من الكلوريد، و316L فوق 60 °م و100–200 جزء بالمليون، والدوبلكس فوق 80 °م وبضع مئات من الأجزاء بالمليون. تحت هذه التركيبات تخدم السبيكة نفسها سنوات طويلة، وفوقها بقليل قد تتشقق في أسابيع. لذلك يُصمَّم على الشرط المجتمع لا على رقم واحد منفرد.

أين يختفي

العزل المبلل، والفجوات تحت الحشوات، ومناطق التأثر الحراري للحام، والانحناءات المشكّلة على البارد، كلها تركّز الإجهاد والكلوريد في المكان نفسه. والأنبوب الذي يتبادل الجفاف والبلل موقع كلاسيكي، لأن الكلوريد يتركز كلما تبخر الماء وبقي على السطح. والترسبات والنقاط المنخفضة التي يتجمع فيها السائل الراكد تفعل الشيء ذاته.

الكشف قبل الانهيار

الفحص البصري لا يكشف هذا النمط إطلاقاً. استخدم اختبار السوائل المخترقة على اللحامات المشتبه بها، وفي الخطوط الحرجة يُنظر في الانبعاث الصوتي أو التيارات الدوامية. وإذا انهار عنصر بالتشقق لا بالنحافة، فاعتبره نتيجة تشقق إجهادي وافحص الدائرة المماثلة بأكملها: الظروف التي شقّت خطاً واحداً موجودة في بقية الخطوط، والانهيار التالي مسألة وقت لا احتمال.

عادات تصميم تقلل الخطر

تجنّب الفروع الميتة والنقاط المنخفضة التي يتجمع فيها الكلوريد. أعطِ الخطوط ميلاً كافياً للتصريف الكامل. لا تعزل خطوط الفولاذ المقاوم للصدأ التي قد تبتل بماء يحمل كلوريدات دون حاجز بخار سليم. وأبعِد ماء الغسل الكلوريدي عن الأسطح الساخنة غير المعزولة.

الانتقال إلى السوبر دوبلكس دون معالجة الإجهاد أو الحرارة يشتري وقتاً لا حلاً: إزالة الإجهاد عادة أرخص رجل يمكن إزالتها، والتبطين أو السطح البلاستيكي الحراري يخرج الكلوريد من المعدن كلياً. أرسل لنا نطاق الكلوريد ومنحنى الحرارة ورسماً للدائرة، وسنحدد المواقع المعرضة للتشقق وتغيير السبيكة الأقل تأثيراً على التكلفة.