Πηγαίνετε σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού ναυτιλίας και θα δείτε τη στάμπα "marine grade inox" σε όλα, από μπουλόνια μέχρι εξαρτήματα σιδηροτροχιάς. Μερικά από αυτά είναι 316. Πολλά από αυτά — ειδικά τα φθηνά πράγματα — είναι 304 με τμήμα μάρκετινγκ. Η γνώση της διαφοράς κοστίζει έναν άξονα προπέλας σε μια κακή μέρα ή ένα κατάστρωμα που διαλύεται σιγά σιγά σε μια χειρότερη.

Ο μοναδικός αριθμός που έχει σημασία είναι PREN — Ισοδύναμος αριθμός αντίστασης διάτρησης. Ο τύπος είναι απλός:

Η συγκέντρωση χλωριούχου θαλασσινού νερού είναι 19.000-35.000 ppm. Το γενικά αποδεκτό όριο για την υπηρεσία θαλασσινού νερού είναι PREN 23 ή μεγαλύτερο. Το 304 δεν το καθαρίζει. 316 κάνει, με μικρό περιθώριο. Αυτό το περιθώριο είναι η διαφορά μεταξύ ενός εξαρτήματος που διαρκεί 5 χρόνια και ενός που διαρκεί 20.

Εκεί που αυτό είναι πραγματικό είναι στη διάβρωση των χαραμάδων - το είδος που συμβαίνει κάτω από τις κεφαλές των μπουλονιών, τις άκρες των παρεμβυσμάτων και οποιοδήποτε σημείο όπου το νερό κάθεται χωρίς ανταλλαγή οξυγόνου. Η διάβρωση της ρωγμής χτυπά περίπου 10 φορές πιο γρήγορα από την επιφανειακή διάβρωση. Είδαμε 304 ροδέλες σε 316 μπουλόνια να διαβρώνονται σε σκόνη σε 3 χρόνια, ενώ το μπουλόνι από κάτω ήταν ακόμα μια χαρά. Να ταιριάζετε πάντα τον βαθμό του υλικού σας με τον βαθμό του στοιχείου σας.

Το 316 είναι πιο σκληρό στη μηχανή από το 304, και τα δύο είναι πιο σκληρά από τον ανθρακούχο χάλυβα. Να γιατί:

Εργαστείτε σκλήρυνση.316 σκληραίνει στην επιφάνεια όταν το κόβετε. Εάν το εργαλείο σας τρίβεται αντί να κόβει - κάτι που συμβαίνει με θαμπά ένθετα, λανθασμένες τροφοδοσίες ή ανεπαρκές βάθος κοπής - η επιφάνεια γίνεται πιο σκληρή από το χύμα υλικό. Το επόμενο πέρασμα με το εργαλείο χτυπά μια σκληρυμένη επιφάνεια και είτε φλυαρεί είτε σπάει το ένθετο. Αυτή είναι η νούμερο ένα αιτία αστοχίας εργαλείου στη μηχανική κατεργασία 316.

Η διόρθωση: χρησιμοποιήστε ένθετα θετικής γκανιότας, διατηρήστε ελάχιστο βάθος κοπής 0,1 mm (ποτέ μην αφήνετε το εργαλείο να οδηγεί σε μηδενικό βάθος) και αλλάξτε τα ένθετα πριν εμφανίσουν φθορά. Παρακολουθούμε τη ζωή του ένθετου με βάση τον αριθμό κομματιών, όχι με το "όταν αρχίζει να ακούγεται άσχημα".

Ενσωματωμένη άκρη.Το 316 έχει την τάση να συγκολλάται στην άκρη του εργαλείου, δημιουργώντας ένα χτισμένο άκρο που μεταφέρεται πίσω στο τεμάχιο εργασίας ως επιφανειακό ελάττωμα. Σε ένα θαλάσσιο εξάρτημα, αυτό το επιφανειακό ελάττωμα είναι μια θέση έναρξης διάβρωσης. Μη αποδεκτό.

Η λύση: υψηλότερη ταχύτητα κοπής με επαρκές ψυκτικό υγρό και επίστρωση εργαλείου σχεδιασμένη για ανοξείδωτο. Το TiAlN λειτουργεί καλά. Το μη επικαλυμμένο καρβίδιο ζητά πρόβλημα.

Σχηματισμός τσιπ.Το 316 παράγει σκληρά, κορδόνια τσιπς που δεν σπάνε εύκολα. Αυτά τα τσιπς μπορούν να τυλιχτούν γύρω από το τεμάχιο εργασίας και να χαράξουν την επιφάνεια. Σε έναν άξονα προπέλας με γεμιστήρες ρουλεμάν Ra 0,4, μια μόνο γρατσουνιά τσιπ σημαίνει επανεπεξεργασία ή σκραπ.

Η διόρθωση: γεωμετρία θραυστήρα τσιπς στο ένθετο, κύκλος ράβδου στις εργασίες διάτρησης και ψυκτικό υγρό υψηλής πίεσης διαμπερούς άξονα (200+ psi) για την απομάκρυνση των τσιπς.

Το φινίρισμα επιφάνειας στα θαλάσσια εξαρτήματα δεν έχει να κάνει με την αισθητική. Επηρεάζει άμεσα την αντοχή στη διάβρωση και τη διάρκεια ζωής.

Μια πιο τραχιά επιφάνεια έχει μεγαλύτερη επιφάνεια εκτεθειμένη στο διαβρωτικό περιβάλλον και περισσότερες μικροσκοπικές κοιλάδες όπου μπορούν να συγκεντρωθούν τα ιόντα χλωρίου. Μια γυαλισμένη επιφάνεια (Ra 0,2-0,4) διαβρώνεται μετρήσιμα πιο αργά από μια κατεργασμένη επιφάνεια (Ra 1,6-3,2) στο ίδιο περιβάλλον.

Αλλά εδώ είναι το πρόβλημά του: το γυάλισμα από μόνο του δεν λύνει το πρόβλημα. Η κατεργασία αφήνει ένα παραμορφωμένο επιφανειακό στρώμα —ίσως 5-10μm βάθος— όπου η κρυσταλλική δομή έχει διαταραχθεί. Αυτό το στρώμα είναι πιο ευαίσθητο στη διάβρωση από το βασικό μέταλλο. Η παθητικοποίηση αφαιρεί το παραμορφωμένο στρώμα και αποκαθιστά το παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου που δίνει στον ανοξείδωτο αντοχή στη διάβρωση.

Άρα η σωστή σειρά είναι: μηχανή στο απαιτούμενο φινίρισμα → παθητικοποίηση → (προαιρετικά) γυάλισμα → παθητικοποίηση ξανά εάν το γυάλισμα αφαιρούσε το παθητικό στρώμα.

Η παράκαμψη της παθητικοποίησης είναι το πιο συνηθισμένο λάθος που βλέπουμε από καταστήματα που δεν ειδικεύονται στις θαλάσσιες εργασίες. Παραδίδουν ένα εξάρτημα 316 με μια όμορφα επεξεργασμένη επιφάνεια και ο πελάτης το εγκαθιστά και αναρωτιέται γιατί σκουριάζει μετά από 6 μήνες. Η απάντηση είναι ότι η διαδικασία κατεργασίας κατέστρεψε το παθητικό στρώμα και κανείς δεν το αποκατέστησε.

Το 316L έχει χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα (<0,03% έναντι <0,08% για το πρότυπο 316). Το πρακτικό αποτέλεσμα: Το 316L είναι πιο ανθεκτικό στην ευαισθητοποίηση — ο σχηματισμός καρβιδίων χρωμίου στα όρια των κόκκων όταν το υλικό θερμαίνεται πάνω από 450°C. Το ευαισθητοποιημένο ανοξείδωτο χάνει την αντοχή του στη διάβρωση επειδή το χρώμιο δένεται σε καρβίδια και δεν είναι διαθέσιμο για να σχηματίσει το προστατευτικό στρώμα οξειδίου.

Για τα περισσότερα κατεργασμένα με CNC εξαρτήματα που δεν συγκολλούνται, η διαφορά είναι αμελητέα. Το Standard 316 είναι ελαφρώς ισχυρότερο (υψηλότερος άνθρακας = ελαφρώς υψηλότερη αντοχή διαρροής) και μηχανές ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο. Χρησιμοποιήστε 316L όταν το εξάρτημα θα συγκολληθεί ή όταν το απαιτούν οι προδιαγραφές του πελάτη σας. Μην το χρησιμοποιείτε ως προεπιλεγμένη "premium" επιλογή — δεν είναι πάντα καλύτερο.

Υπάρχουν περιπτώσεις όπου ακόμη και το 316 δεν είναι αρκετό:

Διάβρωση ρωγμών σε υψηλές θερμοκρασίες.Εάν το εξάρτημά σας λειτουργεί σε θαλασσινό νερό πάνω από 60°C με γεωμετρία επιρρεπή σε ρωγμές (βιδωμένες φλάντζες, στεγανοποιήσεις δακτυλίου Ο, φλάντζες αρμούς), το 316 μπορεί να ανοίξει οπές στα σημεία των ρωγμών. Το Duplex 2205 ή το Super Duplex 2507 το χειρίζονται καλύτερα.

Ρηγμάτωση λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης.Υπό τάσεις εφελκυσμού σε περιβάλλοντα χλωρίου σε υψηλή θερμοκρασία, οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες (συμπεριλαμβανομένου του 316) μπορούν να αναπτύξουν ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω τάσης. Αυτό είναι ύπουλο - χωρίς προειδοποίηση, χωρίς πρόδρομο σκασίματος, απλώς ξαφνικό ράγισμα. Εάν το εξάρτημά σας βρίσκεται υπό υψηλή στατική καταπόνηση σε ζεστό θαλασσινό νερό, το Duplex ή ένα κράμα νικελίου είναι η σωστή κίνηση.

Διάβρωση σπηλαίωσης.Οι άξονες της προπέλας κοντά στην προπέλα, οι πτερωτές της αντλίας και οποιαδήποτε επιφάνεια εκτίθεται σε ροή νερού υψηλής ταχύτητας μπορεί να υποστεί διάβρωση λόγω σπηλαίωσης. Το 316 είναι κατάλληλο για συνθήκες μέτριας κοιλότητας. Για σοβαρή σπηλαίωση, μπορεί να χρειαστεί ένα σκληρότερο κράμα όπως 17-4 PH με κατάλληλη επιφανειακή επεξεργασία.

Το ASTM A967 είναι η τυπική αναφορά των περισσότερων ανθρώπων για ανοξείδωτη παθητικοποίηση. Καλύπτει πολλαπλές μεθόδους — παθητικοποίηση νιτρικού οξέος, παθητικοποίηση κιτρικού οξέος και συνδυασμούς. Για το marine 316, η παθητικοποίηση με νιτρικό οξύ (Μέθοδος 1 ή 2 στο Α967) είναι η πιο κοινή και αποτελεσματική.

Η διαδικασία είναι απλή στην ιδέα: βουτήξτε το επεξεργασμένο μέρος σε διάλυμα νιτρικού οξέος για συγκεκριμένο χρόνο, ξεπλύνετε καλά με νερό DI και στεγνώστε. Το οξύ αφαιρεί τον ελεύθερο σίδηρο και το κατεστραμμένο επιφανειακό στρώμα από την κατεργασία και το ξέβγαλμα επιτρέπει στο παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου να αναμορφωθεί φυσικά.

Τι μπορεί να πάει στραβά: μολυσμένο λουτρό με οξύ, ανεπαρκές ξέβγαλμα, χλωρίδια στο νερό έκπλυσης ή άγγιγμα του εξαρτήματος με γυμνά χέρια μετά την παθητικοποίηση (τα λάδια των δακτύλων περιέχουν χλωρίδια). Χρησιμοποιούμε αποκλειστικές δεξαμενές παθητικοποίησης με φρέσκια χημεία, ξεβγάλματα με νερό DI και γάντια νιτριλίου για χειρισμό μετά την παθητικοποίηση.

• Να προσδιορίζετε πάντα την παθητικοποίηση — μην υποθέτετε ότι το κατάστημα θα το κάνει αυτόματα

• Ταιριάξτε την ποιότητα του συνδετήρα σας με την κατηγορία εξαρτημάτων σας (316 μπουλόνια με 316 εξαρτήματα)

• Αποφύγετε ανόμοιες μεταλλικές επαφές (η επαφή με το αλουμίνιο 316 δημιουργεί γαλβανική διάβρωση)

• Καθορίστε το φινίρισμα της επιφάνειας μόνο όπου έχει σημασία — Ra 0,4 σε ημερολόγιο ρουλεμάν, Ra 1,6 σε επιφάνεια χωρίς επαφή

• Χρησιμοποιήστε φιλέτα αντί για αιχμηρές εσωτερικές γωνίες — συγκέντρωση τάσεων + χλωρίδιο = έναρξη ρωγμών

• Εάν δεν είστε σίγουροι για το 316 vs Duplex, στείλτε μας τους όρους της αίτησής σας και θα σας βοηθήσουμε να αποφασίσετε