Il metodo principale per determinare se un canale caldo ha subito un cedimento per corrosione consiste nel combinare l'osservazione morfologica macroscopica, il rilevamento microscopico e l'analisi delle condizioni operative. La corrosione chimica si manifesta principalmente come un assottigliamento uniforme e uno strato di reazione al fluoro, comunemente osservati nella lavorazione di materiali contenenti fluoro-come il PFA. La corrosione elettrochimica si presenta come corrosione per vaiolatura localizzata, corrosione interstiziale o corrosione galvanica, che spesso si verifica in aree di contatto con metalli diversi o vicino a canali dell'acqua di raffreddamento.
I. Identificazione e giudizio sulla corrosione chimica
La corrosione chimica è una reazione chimica diretta senza la partecipazione della corrente elettrica. Nei canali caldi, viene generalmente avviato dall'acido fluoridrico (HF) prodotto dalla decomposizione ad alta-temperatura di materiali contenenti fluoro-come PFA e PTFE.
1. Caratteristiche tipiche
Manifestazioni macroscopiche: sulla superficie della cavità o del canale appare un assottigliamento uniforme o corrosione per vaiolatura (0,05~0,2 mm di diametro).
La superficie perde la sua lucentezza, appare opaca o polverosa.
Evidenza microscopica: l'analisi SEM/EDS rivela perdita di Cr e Mo, con arricchimento di F sulla superficie.
L'analisi XRD rileva fluoruri metallici (come FeF₂, CrF₃).
Condizioni operative: utilizzo di fluoroplastici come PFA e FEP.
Temperatura di lavorazione > 350 gradi, tempo di permanenza > 10 minuti.
Motto chiave del-sito: "L'alta temperatura e l'assenza di acqua indicano corrosione chimica", il che significa che la corrosione che si verifica in un ambiente secco e ad alta-temperatura è principalmente considerata corrosione chimica.
2. Procedura di valutazione: dopo l'arresto, smontare gli ugelli e il collettore per l'ispezione visiva. Utilizzare un endoscopio per osservare la parete interna del canale di flusso per individuare depositi o vaiolature di colore grigio-bianco. Prelevare campioni per l'analisi della composizione EDS per confermare la presenza di arricchimento di fluoro.
II. Identificazione e valutazione della corrosione elettrochimica:
La corrosione elettrochimica è una reazione galvanica della cella innescata da una differenza di potenziale in un ambiente elettrolitico, accompagnata dalla generazione di corrente. Si trova comunemente nei sistemi di raffreddamento o nei punti di contatto di diversi metalli.
1. Caratteristiche tipiche
Manifestazioni macroscopiche:
Cavità o solchi profondi localizzati di corrosione, concentrati nelle giunzioni di metalli diversi (ad esempio, tubi di raffreddamento in rame e stampi in acciaio).
Uno strato di ruggine sciolto, rossastro-marrone (Fe₂O₃·nH₂O) o verde (Cu₂(OH)₃Cl) circonda l'area corrosa.
Nelle fessure compaiono canali di corrosione "attraverso-muro".
Evidenza microscopica: l'analisi metallografica rivela corrosione intergranulare o deallegazione selettiva (ad esempio, decapaggio dello zinco nell'ottone).
I test elettrochimici mostrano una differenza di potenziale di auto-corrosione > 50 mV, che indica un rischio di corrosione galvanica.
Indizi sulle condizioni operative:
pH dell'acqua di raffreddamento < 6,5 o conduttività > 1000 μS/cm.
Esiste un contatto diretto tra metalli diversi (ad esempio rame-acciaio, alluminio-acciaio inossidabile).
Mnemonico del giudizio: "Dove c'è acqua, è elettrochimica", il che significa che la corrosione che si verifica in ambienti umidi o liquidi è principalmente considerata un meccanismo elettrochimico.
2. Processo di giudizio
Ispezionare l'interfaccia dell'acqua di raffreddamento e inserire le superfici di accoppiamento per individuare eventuali infiltrazioni d'acqua, ruggine o rigonfiamenti.
Misurare la differenza di potenziale tra i diversi componenti metallici (utilizzando un multimetro e un elettrodo di riferimento).
Campiona i prodotti della corrosione per l'analisi XPS o EDS per valutare Cl⁻, O²⁻ e altri arricchimenti ionici.
III. Lista di controllo rapida per il giudizio-sul sito
Dimensioni del giudizio:
Corrosione chimica
Corrosione elettrochimica
Ambiente:
Alta temperatura, secco, anidro
Umido, con elettroliti (acqua, nebbia salina)
Morfologia della corrosione:
Diluizione uniforme, vaiolatura
Locali buchi profondi, solchi, corrosione galvanica
Posizioni tipiche:
Testa ugello, divisore di flusso
Connettore dell'acqua di raffreddamento, inserire gli spazi vuoti
Fenomeni associati:
Infragilimento del materiale, arricchimento di F
Ruggine evidente, arricchimento di Cl⁻
Rilevamenti chiave:
EDS per F;
Misura della differenza di potenziale;
Rilevamento Cl⁻ Consigli tecnici: Per stampi con lavorazione PFA, eseguire un'ispezione endoscopica ogni 300 cicli stampo, prestando particolare attenzione alla zona vicino al cancello; per i sistemi di raffreddamento ad acqua, testare trimestralmente il pH e la conduttività dell'acqua di raffreddamento per evitare che eccessivi ioni cloruro causino corrosione.
