العلاقة بين مقاومة التآكل في أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ومحتوى الكروم

يمكن لجميع المعادن أن تتفاعل مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي لتكوين طبقة أكسيد على السطح، في حين أن أكسيد الحديد المتكون على أنبوب الكربون الصلب يستمر في التأكسد، مما يتسبب في استمرار التآكل في التمدد وتشكيل ثقوب في النهاية. يمكن استخدام الطلاء أو المعدن المقاوم للأكسدة في الطلاء الكهربائي لحماية سطح الفولاذ الكربوني، ولكن هذه الطبقة الواقية عبارة عن طبقة رقيقة. إذا تعرضت الطبقة الواقية للتلف، سيبدأ الفولاذ الموجود بالأسفل في الصدأ مرة أخرى.

ترتبط مقاومة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل بمحتوى الكروم، عندما يصل محتوى الكروم في الفولاذ إلى 12%، في الغلاف الجوي، تتكون طبقة من تخميل ويتكون أكسيد كثيف غني بالكروم على سطح أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ لحماية السطح ومنع المزيد من الأكسدة. تكون طبقة الأكسيد هذه رقيقة للغاية، ويمكن رؤية البريق الطبيعي لسطح الفولاذ من خلالها، مما يمنح الفولاذ المقاوم للصدأ سطحًا فريدًا. في حالة تلف طبقة الكروم، يقوم الكروم الموجود في الفولاذ والأكسجين الموجود في الغلاف الجوي بتجديد طبقة التخميل لتستمر في لعب دور الحماية. في ظل بعض الظروف البيئية الخاصة، ستواجه أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا بعض التآكل والفشل الموضعي، ولكن الفولاذ المقاوم للصدأ، على عكس الفولاذ الكربوني، لن يفشل بسبب التآكل المنتظم، لذلك فإن بدل التآكل لا معنى له بالنسبة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.

تحت تأثير إجهاد الشد الساكن، يُطلق على تآكل المعدن عمومًا اسم كسر التآكل الإجهادي، وتحت تأثير الإجهاد المتناوب، يُطلق على تلف المعدن اسم إجهاد التآكل. الكسر الناتج عن التآكل الإجهادي الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الأنبوب هو نوع من التآكل الموضعي الذي ينتج عنه تشققات في المواد المعدنية تحت ظروف أيون الكلوريد وإجهاد الشد الذي يتجاوز القيمة الحرجة (بما في ذلك الإجهاد الداخلي) ودرجة الحرارة العالية. وعادة ما يكون المظهر غير متوقع. وعادةً ما يتم التحكم في هذه الظاهرة عن طريق التشغيل الصحيح، على الرغم من أن تغيير البيئة وتقليل الإجهاد المتبقي يمكن أن يكون فعالاً في بعض الأحيان.

وبصفة عامة، تتمتع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدية والمزدوجة بمقاومة أفضل للتشقق الإجهادي للتآكل الإجهادي وغالبًا ما تكون بدائل. تتحسن أيضًا مقاومة التآكل الإجهادي لسبائك الحديد الأوستنيتي والنيكل والكروم عندما يتجاوز محتوى النيكل 20%. في الواقع، فإن سبيكة الموليبدينوم 6%～7% ذات المحتوى من الكروم 17%～23% ومحتوى النيكل 17%～26% تتمتع بمقاومة جيدة جدًا للتشقق الإجهادي للتآكل الإجهادي. ومع ذلك، إذا أريد للسبائك الأوستنيتي أن تكون خالية حقًا من التشقق الإجهادي التآكل الإجهادي، فيجب أن يكون محتوى النيكل أعلى من 35%.