Ăn mòn mối hàn thép không gỉ đề cập đến một dạng ăn mòn giữa các hạt xảy ra trong vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) của thép không gỉ hàn, đặc biệt là các loại austenit như 304 và 316. Vấn đề này phát sinh chủ yếu do nhạy cảm trong quá trình hàn, trong đó cacbua crom kết tủa ở ranh giới hạt khi kim loại tiếp xúc với nhiệt độ khoảng từ 425°C đến 815°C. Crom trong thép, thường cung cấp khả năng chống ăn mòn bằng cách tạo thành một lớp oxit bảo vệ, liên kết với cacbon để tạo thành cacbua crom dọc theo ranh giới hạt. Điều này làm cạn kiệt crom liền kề với các ranh giới này, làm cho những khu vực đó dễ bị ăn mòn và làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc của mối hàn.

Những điểm chính:

• Nguyên nhân: Hàn làm nóng kim loại trong phạm vi nhiệt độ khuyến khích sự hình thành cacbua crom tại ranh giới hạt.

• Hiệu lực: Sự cạn kiệt crom gần ranh giới hạt làm giảm khả năng chống ăn mòn, gây ăn mòn giữa các hạt cục bộ (phân hủy mối hàn).

• Vật liệu nhạy cảm: Thép không gỉ Austenit (ví dụ: 304, 316), một số hợp kim dựa trên niken.

• Hậu quả: Mất khả năng chống ăn mòn, khả năng nứt và hỏng hóc cấu trúc ở các phần hàn.

Các biện pháp phòng ngừa:

• Sử dụng thép không gỉ cacbon thấp như loại 304L hoặc 316L để giảm sự hình thành cacbua.

• Sử dụng các loại ổn định như 321 hoặc 347, bao gồm các nguyên tố như niobi hoặc titan để ngăn chặn kết tủa crom cacbua.

• Áp dụng các phương pháp xử lý nhiệt sau hàn, chẳng hạn như ủ dung dịch (khoảng 1000–1150° C), sau đó làm mát nhanh, để hòa tan cacbua crom và khôi phục khả năng chống ăn mòn.

• Sử dụng các quy trình hàn có kiểm soát để giảm thiểu nhiệt đầu vào và tránh tiếp xúc lâu với phạm vi nhiệt độ nhạy cảm.

Kiểm tra:

• Các dấu hiệu thị giác có thể không rõ ràng hoặc xuất hiện muộn (đổi màu, rỗ).

• Các phương pháp tiên tiến như kiểm tra siêu âm, phân tích tia X và kiểm tra bằng kính hiển vi thường cần thiết để phát hiện sự phân rã mối hàn một cách đáng tin cậy.

Tác động:

• Sự phân rã mối hàn làm ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và có thể dẫn đến hỏng hóc cơ học, đặc biệt là trong các môi trường như chế biến hóa chất hoặc ngành công nghiệp dầu khí, nơi hàn thép không gỉ rất quan trọng đối với độ an toàn và độ bền.

Tóm lại, “rỉ sét mối hàn” trong mối hàn thép không gỉ là sự ăn mòn giữa các hạt do kết tủa cacbua crom trong vùng ảnh hưởng nhiệt trong quá trình hàn, làm giảm khả năng chống ăn mòn dọc theo ranh giới hạt. Nó có thể được ngăn chặn bằng cách lựa chọn vật liệu phù hợp, kỹ thuật hàn và xử lý sau hàn, đồng thời cần kiểm tra cẩn thận để tránh hỏng hóc nặng.