เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานของคุณ การเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อไปแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา ข้อมูลเพิ่มเติม
ระบบผลิตยาโดยใช้ไอน้ำบริสุทธิ์หรือไอน้ำบริสุทธิ์ ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไอน้ำ วาล์วควบคุม ท่อส่งหรือท่อจ่ายไอน้ำ กับดักอุณหภูมิแบบเทอร์โมไดนามิกหรือแบบสมดุล เกจวัดความดัน ตัวลดความดัน วาล์วนิรภัย และถังสะสมปริมาตร
ชิ้นส่วนเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำจากสแตนเลส 316 L และมีปะเก็นฟลูออโรโพลีเมอร์ (โดยทั่วไปคือโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน หรือที่รู้จักกันในชื่อเทฟลอนหรือ PTFE) รวมถึงวัสดุกึ่งโลหะหรือวัสดุอีลาสโตเมอร์อื่นๆ
ส่วนประกอบเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนหรือการเสื่อมสภาพระหว่างการใช้งาน ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของไอน้ำสะอาด (Clean Steam: CS) ที่ได้ โครงการที่กล่าวถึงในบทความนี้ได้ทำการประเมินชิ้นงานสแตนเลสจากกรณีศึกษาของระบบไอน้ำสะอาด 4 กรณี ประเมินความเสี่ยงของผลกระทบจากการกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้นกับกระบวนการและระบบวิศวกรรมที่สำคัญ และทดสอบหาอนุภาคและโลหะในคอนเดนเสท
ตัวอย่างท่อและส่วนประกอบระบบจ่ายน้ำที่ผุกร่อนจะถูกนำมาตรวจสอบเพื่อศึกษาผลพลอยได้จากการกัดกร่อน 9 สำหรับแต่ละกรณี จะมีการประเมินสภาพพื้นผิวที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น จะมีการประเมินผลกระทบของการเกิดคราบขาวและการกัดกร่อนตามมาตรฐาน
พื้นผิวของตัวอย่างอ้างอิงได้รับการประเมินเพื่อหาการปรากฏของคราบสีแดงโดยใช้การตรวจสอบด้วยสายตา สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนออเกอร์ (AES) สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมี (ESCA) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) และสเปกโทรสโกปีโฟโตอิเล็กตรอนเอ็กซ์เรย์ (XPS)
วิธีการเหล่านี้สามารถเปิดเผยคุณสมบัติทางกายภาพและอะตอมของการกัดกร่อนและคราบสะสม ตลอดจนกำหนดปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณสมบัติของของเหลวทางเทคนิคหรือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้
ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมสามารถมีได้หลายรูปแบบ เช่น ชั้นคาร์มีนของเหล็กออกไซด์ (สีน้ำตาลหรือสีแดง) บนพื้นผิวด้านล่างหรือด้านบนของชั้นเหล็กออกไซด์ (สีดำหรือสีเทา) 2. ความสามารถในการเคลื่อนตัวไปตามทิศทางการไหล
ชั้นออกไซด์ของเหล็ก (คราบดำ) อาจหนาขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากคราบสะสมมีความชัดเจนมากขึ้น ดังที่เห็นได้จากอนุภาคหรือคราบสะสมที่มองเห็นได้บนพื้นผิวของห้องฆ่าเชื้อและอุปกรณ์หรือภาชนะหลังจากการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ มีการเคลื่อนย้ายเกิดขึ้น การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำกลั่นตัวในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นถึงลักษณะการกระจายตัวของตะกอนและปริมาณโลหะที่ละลายได้ในของเหลว CS สี่
แม้ว่าจะมีสาเหตุหลายประการสำหรับปรากฏการณ์นี้ แต่เครื่องกำเนิด CS มักเป็นสาเหตุหลัก ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบออกไซด์เหล็กสีแดง (สีน้ำตาล/แดง) บนพื้นผิว และออกไซด์เหล็ก (สีดำ/เทา) ในช่องระบายอากาศที่ค่อยๆ เคลื่อนตัวผ่านระบบจ่าย CS 6
ระบบจ่ายน้ำ CS เป็นระบบที่มีการแยกสาขา โดยมีจุดใช้งานหลายจุดสิ้นสุดที่พื้นที่ห่างไกล หรือสิ้นสุดที่ปลายท่อหลักและท่อสาขาย่อยต่างๆ ระบบอาจมีตัวควบคุมแรงดันหลายตัวเพื่อช่วยลดแรงดัน/อุณหภูมิ ณ จุดใช้งานเฉพาะที่อาจเป็นจุดเสี่ยงต่อการกัดกร่อน
การกัดกร่อนยังสามารถเกิดขึ้นได้ในกับดักไอน้ำที่ออกแบบมาเพื่อสุขอนามัย ซึ่งติดตั้งไว้ตามจุดต่างๆ ในระบบเพื่อกำจัดน้ำควบแน่นและอากาศออกจากไอน้ำสะอาดที่ไหลผ่านกับดัก ท่อปลายทาง/ท่อระบาย หรือท่อน้ำควบแน่น
ในกรณีส่วนใหญ่ การไหลย้อนกลับมักเกิดขึ้นเมื่อคราบสนิมสะสมบนกับดักและขยายตัวขึ้นไปทางต้นน้ำ เข้าสู่ท่อส่งหรือตัวรวบรวมน้ำเสียที่อยู่ติดกัน และไหลเลยออกไป สนิมที่ก่อตัวในกับดักหรือส่วนประกอบอื่นๆ สามารถมองเห็นได้ทางต้นน้ำของแหล่งกำเนิด โดยมีการไหลย้อนกลับอย่างต่อเนื่องทั้งทางปลายน้ำและต้นน้ำ
ชิ้นส่วนสแตนเลสบางชนิดยังแสดงโครงสร้างทางโลหะวิทยาในระดับปานกลางถึงสูงหลายระดับ รวมถึงเดลต้าเฟอร์ไรต์ เชื่อกันว่าผลึกเฟอร์ไรต์จะลดความต้านทานการกัดกร่อน แม้ว่าจะมีอยู่ในปริมาณเพียง 1-5% ก็ตาม
นอกจากนี้ เฟอร์ไรต์ยังทนต่อการกัดกร่อนได้น้อยกว่าโครงสร้างผลึกออสเทนไนต์ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนได้ง่ายกว่า สามารถตรวจจับเฟอร์ไรต์ได้อย่างแม่นยำด้วยหัววัดเฟอร์ไรต์ และแม่นยำในระดับหนึ่งด้วยแม่เหล็ก แต่ก็ยังมีข้อจำกัดที่สำคัญอยู่
ตั้งแต่การติดตั้งระบบ การทดสอบระบบเบื้องต้น ไปจนถึงการเริ่มใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้า CS และท่อส่งจ่ายใหม่ มีปัจจัยหลายประการที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน:
เมื่อเวลาผ่านไป ธาตุที่กัดกร่อนเช่นนี้สามารถก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนได้เมื่อพวกมันสัมผัส รวมตัว และทับซ้อนกันกับส่วนผสมของเหล็กและเหล็ก เขม่าดำมักจะปรากฏให้เห็นก่อนในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นจะปรากฏในท่อส่งน้ำทิ้งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และในที่สุดก็จะกระจายไปทั่วระบบจ่ายไฟ CS
การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) ดำเนินการเพื่อเปิดเผยโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนที่ปกคลุมพื้นผิวทั้งหมดด้วยผลึกและอนุภาคอื่นๆ พื้นหลังหรือพื้นผิวใต้พื้นผิวที่พบอนุภาคมีความหลากหลาย ตั้งแต่เหล็กเกรดต่างๆ (รูปที่ 1-3) ไปจนถึงตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ ซิลิกา/เหล็ก ทราย แก้ว และคราบสะสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (รูปที่ 4) นอกจากนี้ยังได้วิเคราะห์ท่อสูบไอน้ำด้วย (รูปที่ 5-6)
การทดสอบ AES เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ในการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวสแตนเลสและวินิจฉัยความต้านทานการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการเสื่อมสภาพของฟิล์มพาสซีฟและการลดลงของความเข้มข้นของโครเมียมในฟิล์มพาสซีฟเมื่อพื้นผิวเสื่อมสภาพเนื่องจากการกัดกร่อน
เพื่อระบุลักษณะองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวของแต่ละตัวอย่าง จึงใช้การสแกน AES (โปรไฟล์ความเข้มข้นของธาตุบนพื้นผิวตามความลึก)
แต่ละจุดที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์และเสริมภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) ได้รับการคัดเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ข้อมูลจากบริเวณทั่วไป การศึกษาแต่ละครั้งให้ข้อมูลตั้งแต่ชั้นโมเลกุลไม่กี่ชั้นบนสุด (ประมาณ 10 อังสตรอม [Å] ต่อชั้น) ไปจนถึงความลึกของโลหะผสม (200–1000 Å)
ตรวจพบปริมาณธาตุเหล็ก (Fe), โครเมียม (Cr), นิกเกล (Ni), ออกซิเจน (O) และคาร์บอน (C) ในปริมาณมากในทุกภูมิภาคของรูจ ข้อมูลและผลการวิเคราะห์ด้วยวิธี AES ได้ถูกสรุปไว้ในส่วนกรณีศึกษาแล้ว
ผลการวิเคราะห์ AES โดยรวมสำหรับสภาวะเริ่มต้นแสดงให้เห็นว่าเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันอย่างรุนแรงในตัวอย่างที่มีความเข้มข้นของ Fe และ O (ออกไซด์ของเหล็ก) สูงผิดปกติ และมีปริมาณ Cr ต่ำบนพื้นผิว คราบสีแดงนี้ส่งผลให้เกิดการปล่อยอนุภาคที่สามารถปนเปื้อนผลิตภัณฑ์และพื้นผิวที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ได้
หลังจากกำจัดคราบแดงออกแล้ว ตัวอย่างที่ "ผ่านกระบวนการทำให้เป็นฟิล์มป้องกัน" แสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวของฟิล์มป้องกันอย่างสมบูรณ์ โดยมีปริมาณ Cr สูงกว่า Fe และมีอัตราส่วนพื้นผิว Cr:Fe อยู่ในช่วง 1.0 ถึง 2.0 และไม่มีออกไซด์ของเหล็กโดยรวม
มีการวิเคราะห์พื้นผิวหยาบต่างๆ โดยใช้ XPS/ESCA เพื่อเปรียบเทียบความเข้มข้นของธาตุและสถานะออกซิเดชันเชิงสเปกตรัมของ Fe, Cr, กำมะถัน (S), แคลเซียม (Ca), โซเดียม (Na), ฟอสฟอรัส (P), ไนโตรเจน (N), O และ C (ตาราง A)
มีความแตกต่างอย่างชัดเจนในปริมาณ Cr ตั้งแต่ค่าที่ใกล้เคียงกับชั้นพาสซิเวชันไปจนถึงค่าที่ต่ำกว่าซึ่งมักพบในโลหะผสมพื้นฐาน ระดับของเหล็กและโครเมียมที่พบบนพื้นผิวแสดงถึงความหนาและระดับของคราบสกปรกที่แตกต่างกัน การทดสอบ XPS แสดงให้เห็นว่าปริมาณ Na, C หรือ Ca เพิ่มขึ้นบนพื้นผิวที่หยาบเมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ทำความสะอาดและพาสซิเวชันแล้ว
การทดสอบ XPS ยังแสดงให้เห็นระดับ C สูงในเหล็กแดง (ดำ) รวมถึง Fe(x)O(y) (เหล็กออกไซด์) ในสีแดงด้วย ข้อมูล XPS ไม่เป็นประโยชน์สำหรับการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวระหว่างการกัดกร่อน เนื่องจากเป็นการประเมินทั้งโลหะสีแดงและโลหะพื้นฐาน จำเป็นต้องมีการทดสอบ XPS เพิ่มเติมด้วยตัวอย่างขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อประเมินผลลัพธ์อย่างถูกต้อง
ผู้เขียนก่อนหน้านี้ก็ประสบปัญหาในการประเมินข้อมูล XPS เช่นกัน 10 การสังเกตการณ์ภาคสนามระหว่างกระบวนการกำจัดแสดงให้เห็นว่าปริมาณคาร์บอนสูงและมักจะถูกกำจัดออกโดยการกรองระหว่างกระบวนการ ภาพถ่าย SEM ที่ถ่ายก่อนและหลังการบำบัดเพื่อกำจัดรอยย่นแสดงให้เห็นถึงความเสียหายของพื้นผิวที่เกิดจากคราบสะสมเหล่านี้ รวมถึงการเกิดหลุมและการเกิดรูพรุน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการกัดกร่อน
ผลการวิเคราะห์ XPS หลังการสร้างชั้นฟิล์มป้องกันแสดงให้เห็นว่า อัตราส่วนปริมาณ Cr:Fe บนพื้นผิวสูงขึ้นมากเมื่อฟิล์มป้องกันก่อตัวขึ้นใหม่ ซึ่งช่วยลดอัตราการกัดกร่อนและผลกระทบด้านลบอื่นๆ บนพื้นผิวได้
ตัวอย่างชิ้นงานทดสอบแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของอัตราส่วน Cr:Fe ระหว่างพื้นผิว "ก่อนการบำบัด" และพื้นผิวที่ผ่านการพาสซิเวชัน อัตราส่วน Cr:Fe เริ่มต้นที่ทดสอบอยู่ในช่วง 0.6 ถึง 1.0 ในขณะที่อัตราส่วนหลังการบำบัดพาสซิเวชันอยู่ในช่วง 1.0 ถึง 2.5 ค่าสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผ่านการขัดเงาด้วยไฟฟ้าและพาสซิเวชันอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 2.5
ในตัวอย่างที่ผ่านกระบวนการหลังการผลิต ความลึกสูงสุดของอัตราส่วน Cr:Fe (ที่กำหนดโดยใช้ AES) อยู่ในช่วง 3 ถึง 16 Å ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลจากการศึกษาครั้งก่อนที่ตีพิมพ์โดย Coleman2 และ Roll 9 พื้นผิวของตัวอย่างทั้งหมดมีระดับมาตรฐานของ Fe, Ni, O, Cr และ C นอกจากนี้ยังพบระดับต่ำของ P, Cl, S, N, Ca และ Na ในตัวอย่างส่วนใหญ่ด้วย
คราบตกค้างเหล่านี้เป็นลักษณะทั่วไปของสารทำความสะอาดทางเคมี น้ำบริสุทธิ์ หรือการขัดเงาด้วยไฟฟ้า เมื่อวิเคราะห์เพิ่มเติม พบว่ามีการปนเปื้อนของซิลิคอนบนพื้นผิวและในระดับต่างๆ ของผลึกออสเทนไนต์เอง แหล่งที่มาดูเหมือนจะเป็นปริมาณซิลิกาในน้ำ/ไอน้ำ สารขัดเงาเชิงกล หรือกระจกมองระดับที่ละลายหรือถูกกัดกร่อนในเซลล์สร้าง CS
มีรายงานว่าผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนที่พบในระบบ CS มีความหลากหลายอย่างมาก เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของระบบเหล่านี้ และการจัดวางส่วนประกอบต่างๆ เช่น วาล์ว ท่อดักกลิ่น และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ซึ่งอาจนำไปสู่สภาวะการกัดกร่อนและผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนได้
นอกจากนี้ ชิ้นส่วนอะไหล่ที่นำกลับมาใช้ใหม่มักไม่ได้ผ่านกระบวนการทำให้เกิดชั้นป้องกันการกัดกร่อนอย่างเหมาะสม ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนยังได้รับผลกระทบอย่างมากจากการออกแบบของเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบ CS และคุณภาพของน้ำ เครื่องกำเนิดไอน้ำบางประเภทเป็นแบบหม้อต้มซ้ำ ในขณะที่บางประเภทเป็นแบบท่อแยกไอน้ำ เครื่องกำเนิดไอน้ำแบบ CS โดยทั่วไปจะใช้ตะแกรงกรองที่ปลายเพื่อกำจัดความชื้นออกจากไอน้ำสะอาด ในขณะที่เครื่องกำเนิดไอน้ำประเภทอื่นใช้แผ่นกั้นหรือไซโคลน
บางชนิดก่อให้เกิดคราบเหล็กเกือบทึบในท่อส่งและมีเหล็กสีแดงปกคลุมอยู่ ส่วนบล็อกกั้นจะก่อให้เกิดฟิล์มเหล็กสีดำโดยมีคราบออกไซด์ของเหล็กอยู่ด้านล่าง และสร้างปรากฏการณ์บนพื้นผิวอีกแบบหนึ่งในรูปของคราบเขม่าที่เช็ดออกได้ง่ายกว่า
โดยทั่วไปแล้ว คราบเขม่าที่มีลักษณะคล้ายเหล็กนี้จะเด่นชัดกว่าคราบสีแดงของเหล็กมาก และเคลื่อนที่ได้ง่ายกว่า เนื่องจากสถานะออกซิเดชันของเหล็กในน้ำควบแน่นเพิ่มสูงขึ้น ตะกอนที่เกิดขึ้นในช่องน้ำควบแน่นที่ด้านล่างของท่อส่งจึงมีตะกอนออกไซด์ของเหล็กอยู่ด้านบนของตะกอนเหล็ก
คราบออกไซด์ของเหล็กจะไหลผ่านตัวเก็บน้ำควบแน่น ปรากฏให้เห็นในท่อระบายน้ำ และชั้นบนสุดจะหลุดลอกออกจากพื้นผิวได้ง่าย คุณภาพน้ำมีบทบาทสำคัญต่อองค์ประกอบทางเคมีของคราบดังกล่าว
ปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดเขม่าในลิปสติกมากเกินไป ในขณะที่ปริมาณซิลิกาที่สูงขึ้นจะส่งผลให้ลิปสติกมีผิวเรียบเนียนหรือมันวาว ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ กระจกมองระดับน้ำก็มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน ทำให้เศษสิ่งสกปรกและซิลิกาเข้าไปในระบบได้
ปืนพ่นไอน้ำเป็นสิ่งที่น่ากังวลในระบบไอน้ำ เนื่องจากอาจเกิดชั้นหนาที่ก่อให้เกิดอนุภาคได้ อนุภาคเหล่านี้พบได้บนพื้นผิวไอน้ำหรือในอุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ ส่วนต่อไปนี้จะอธิบายถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากยา
ภาพถ่าย SEM ในสภาพปัจจุบัน (As-Is SEMs) ในรูปที่ 7 และ 8 แสดงให้เห็นลักษณะผลึกขนาดเล็กของคาร์มีนคลาส 2 ในกรณีที่ 1 พบว่ามีเมทริกซ์หนาแน่นเป็นพิเศษของผลึกเหล็กออกไซด์ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวในรูปของสารตกค้างที่มีขนาดเล็กละเอียด พื้นผิวที่ผ่านการกำจัดสิ่งปนเปื้อนและทำให้เกิดชั้นป้องกันการกัดกร่อนแสดงให้เห็นความเสียหายจากการกัดกร่อน ส่งผลให้พื้นผิวมีลักษณะหยาบและมีรูพรุนเล็กน้อย ดังแสดงในรูปที่ 9 และ 10
ภาพสแกน NPP ในรูปที่ 11 แสดงสภาพเริ่มต้นของพื้นผิวเดิมที่มีออกไซด์เหล็กหนาแน่นอยู่ พื้นผิวที่ผ่านการทำให้เฉื่อยและขจัดคราบ (รูปที่ 12) แสดงให้เห็นว่าฟิล์มเฉื่อยมีปริมาณ Cr (เส้นสีแดง) สูงกว่า Fe (เส้นสีดำ) ที่อัตราส่วน Cr:Fe > 1.0 พื้นผิวที่ผ่านการทำให้เฉื่อยและขจัดคราบ (รูปที่ 12) แสดงให้เห็นว่าฟิล์มเฉื่อยมีปริมาณ Cr (เส้นสีแดง) สูงกว่า Fe (เส้นสีดำ) ที่อัตราส่วน Cr:Fe > 1.0 Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеет повышенное содержание Cr (красная линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. พื้นผิวที่ถูกทำให้เฉื่อยและปราศจากพลังงาน (รูปที่ 12) แสดงให้เห็นว่าฟิล์มเฉื่อยในขณะนี้มีปริมาณ Cr (เส้นสีแดง) เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ Fe (เส้นสีดำ) โดยมีอัตราส่วน Cr:Fe > 1.0钝化和去皱表เลดี้(上12)表明,钝化膜现在的Cr(红线)含量高于Fe(黑线),Cr:Fe 比率> 1.0。 Cr(红线)含量高于Fe(黑线),Cr:Fe 比率> 1.0。 Пассивированная и морщинистая поверхность (рис. 12) показывает, что пассивированная пленка теперь имеет более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. พื้นผิวที่เกิดการแพสซิเวชันและมีรอยย่น (รูปที่ 12) แสดงให้เห็นว่าฟิล์มแพสซิเวชันในขณะนี้มีปริมาณ Cr (เส้นสีแดง) สูงกว่า Fe (เส้นสีดำ) ที่อัตราส่วน Cr:Fe > 1.0
ฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่บางกว่า (< 80 Å) จะให้การปกป้องที่ดีกว่าฟิล์มเหล็กออกไซด์ผลึกที่มีความหนาหลายร้อยอังสตรอมจากโลหะพื้นฐานและชั้นตะกรันที่มีปริมาณเหล็กมากกว่า 65%
องค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวที่เกิดการแพสซิเวชันและมีรอยย่นนั้น เทียบได้กับวัสดุขัดเงาที่เกิดการแพสซิเวชันแล้ว ตะกอนในกรณีที่ 1 เป็นตะกอนประเภทที่ 2 ซึ่งสามารถก่อตัวขึ้นในบริเวณนั้นได้ เมื่อสะสมตัวมากขึ้น อนุภาคขนาดใหญ่ขึ้นจะก่อตัวขึ้นและเคลื่อนที่ไปพร้อมกับไอน้ำ
ในกรณีนี้ การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นจะไม่นำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงหรือการเสื่อมสภาพของคุณภาพพื้นผิว การเกิดรอยย่นตามปกติจะช่วยลดผลกระทบจากการกัดกร่อนบนพื้นผิวและขจัดความเป็นไปได้ของการเคลื่อนตัวของอนุภาคอย่างรุนแรงที่อาจมองเห็นได้
จากภาพที่ 11 ผลการวิเคราะห์ AES แสดงให้เห็นว่าชั้นหนาใกล้ผิวมีระดับ Fe และ O สูงกว่า (เหล็กออกไซด์ 500 Å; เส้นสีเขียวมะนาวและสีน้ำเงินตามลำดับ) เปลี่ยนไปเป็นระดับเจือปนของ Fe, Ni, Cr และ O ความเข้มข้นของ Fe (เส้นสีน้ำเงิน) สูงกว่าโลหะอื่นๆ มาก โดยเพิ่มขึ้นจาก 35% ที่ผิวเป็นมากกว่า 65% ในโลหะผสม
ที่พื้นผิว ระดับ O (เส้นสีเขียวอ่อน) ลดลงจากเกือบ 50% ในโลหะผสม ไปเกือบเป็นศูนย์เมื่อความหนาของฟิล์มออกไซด์มากกว่า 700 Å ระดับของ Ni (เส้นสีเขียวเข้ม) และ Cr (เส้นสีแดง) ต่ำมากที่ผิวหน้า (< 4%) และเพิ่มขึ้นเป็นระดับปกติ (11% และ 17% ตามลำดับ) ที่ระดับความลึกของโลหะผสม ระดับของ Ni (เส้นสีเขียวเข้ม) และ Cr (เส้นสีแดง) ต่ำมากที่ผิวหน้า (< 4%) และเพิ่มขึ้นเป็นระดับปกติ (11% และ 17% ตามลำดับ) ที่ระดับความลึกของโลหะผสม Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) и увеличиваются до нормального уровня (11% และ 17% соответственно) в глубине сплава. ระดับของ Ni (เส้นสีเขียวเข้ม) และ Cr (เส้นสีแดง) ต่ำมากที่ผิวหน้า (<4%) และเพิ่มขึ้นเป็นระดับปกติ (11% และ 17% ตามลำดับ) เมื่อเข้าไปลึกในโลหะผสม表的的Ni(深绿线)和Cr(红线)水平极低(< 4%),而在合金深度处增加到正常水平(分别为11% 和17%)。表เลดี้的Ni(深绿线)和Cr(红线)水平极低(< 4%),而在合金深度处增增加到歌常水平(分别咺11% Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) и увеличиваются до нормального уровня в глубине сплава (11% และ 17% соответственно). ระดับของ Ni (เส้นสีเขียวเข้ม) และ Cr (เส้นสีแดง) ที่ผิวหน้ามีค่าต่ำมาก (<4%) และจะเพิ่มขึ้นจนถึงระดับปกติเมื่อเข้าไปลึกในโลหะผสม (11% และ 17% ตามลำดับ)
ภาพ AES ในรูปที่ 12 แสดงให้เห็นว่าชั้นสีแดง (เหล็กออกไซด์) ถูกกำจัดออกไปแล้ว และฟิล์มพาสซิเวชันได้รับการฟื้นฟู ในชั้นปฐมภูมิ 15 Å ระดับ Cr (เส้นสีแดง) สูงกว่าระดับ Fe (เส้นสีดำ) ซึ่งถือเป็นฟิล์มพาสซีฟ ในตอนเริ่มต้น ปริมาณ Ni บนพื้นผิวอยู่ที่ 9% เพิ่มขึ้น 60–70 Å เหนือระดับ Cr (± 16%) แล้วเพิ่มขึ้นจนถึงระดับโลหะผสมที่ 200 Å
เริ่มต้นที่ 2% ระดับคาร์บอน (เส้นสีฟ้า) ลดลงเหลือศูนย์ที่ 30 อังสตรอม ระดับของ Fe เริ่มแรกต่ำ (< 15%) และต่อมาจะเท่ากับระดับของ Cr ที่ 15 Å และจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงระดับของโลหะผสมที่มากกว่า 65% ที่ 150 Å ระดับของ Fe เริ่มแรกต่ำ (< 15%) และต่อมาจะเท่ากับระดับของ Cr ที่ 15 Å และจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงระดับของโลหะผสมที่มากกว่า 65% ที่ 150 Å Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжает увеличиваться до уровня сплава более 65% ประมาณ 150 Å ระดับ Fe เริ่มแรกต่ำ (< 15%) ต่อมาจะเท่ากับระดับ Cr ที่ 15 Å และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงระดับโลหะผสมมากกว่า 65% ที่ 150 Å Fe 含量最初很低(< 15%),后来在15 Å 时等于Cr 含量,并在150 Å 时继续增加到超过65% 的合金含量。 Fe 含量最初很低(< 15%),后来在15 Å 时等于Cr 含量,并在150 Å 时继续增加到超过65% 的合金含量。 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увеличиваться до содержания сплава более 65 % ถึง 150 Å. ปริมาณ Fe ในช่วงแรกมีค่าต่ำ (< 15%) ต่อมาจะเท่ากับปริมาณ Cr ที่ 15 Å และจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งปริมาณโลหะผสมมีมากกว่า 65% ที่ 150 Åระดับ Cr เพิ่มขึ้นเป็น 25% ของพื้นผิวที่ 30 Å และลดลงเหลือ 17% ในโลหะผสม
ระดับ O ที่สูงขึ้นใกล้พื้นผิว (เส้นสีเขียวอ่อน) ลดลงเหลือศูนย์หลังจากความลึก 120 Å การวิเคราะห์นี้แสดงให้เห็นถึงฟิล์มพาสซิเวชันพื้นผิวที่พัฒนาอย่างดี ภาพถ่าย SEM ในรูปที่ 13 และ 14 แสดงให้เห็นถึงลักษณะผลึกที่หยาบ ขรุขระ และมีรูพรุนของชั้นออกไซด์เหล็กชั้นที่ 1 และ 2 บนพื้นผิว พื้นผิวที่ย่นแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของการกัดกร่อนบนพื้นผิวที่ขรุขระและเป็นหลุมบางส่วน (รูปที่ 18-19)
พื้นผิวที่เกิดการผนึกและย่นดังแสดงในรูปที่ 13 และ 14 ไม่สามารถทนต่อการออกซิเดชันอย่างรุนแรงได้ รูปที่ 15 และ 16 แสดงให้เห็นฟิล์มผนึกที่ได้รับการฟื้นฟูบนพื้นผิวโลหะ
วันที่โพสต์: 17 พฤศจิกายน 2022


