EN
Korozja, cichy wróg, jest wszechobecna – występuje w morzu, w zakładach chemicznych, w zewnętrznych elementach wyposażenia, w implantach medycznych oraz w urządzeniach wewnętrznych. Nawet zwykłe sprężyny śrubowe ze stali nie wytrzymują dłużej niż przewidziano ich normalne życie użytkowe pod wpływem wilgoci, soli, kwasów i środków czyszczących – ulegają wtedy rdzewieniu, pittingowi i pękaniu, podczas gdy sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej naturalnie opierają się działaniu czynników korozji. Poniższe cztery obszary pokazują, jak sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej maksymalizują czas eksploatacji i minimalizują koszty konserwacji dzięki swojej wyjątkowej odporności na korozję.
1. Pasywna warstwa tlenku chromu: samoregenerująca się osłona
Odporność sprężyn stalowych nierdzewnych na korozję zaczyna się od ich wysokiej zawartości chromu. Każda gatunek stali nierdzewnej zawiera co najmniej 10,5 procent chromu. W obecności tlenu chrom natychmiast tworzy cienką, przezroczystą i przyczepną warstwę tlenku chromu na powierzchni sprężyny. Mimo że jej grubość wynosi zaledwie nanometry, ta pasywna warstwa nadal działa jak ochronna bariera, która zapobiega reakcji tlenu, wody i substancji korozyjnych z podstawowym metalem. Podczas gdy powłoki takie jak farba lub powłoki galwaniczne łatwo się zadzierają i odpraszczają, a także mogą się odprzeczyć lub zużyć, warstwa pasywna jest zasadniczo samoregenerująca się. W przypadku przypadkowego zadrapania podczas montażu lub eksploatacji, odsłonięty chrom natychmiast reaguje z tlenem otoczenia, przywracając ochronną warstwę. Sprężyny ze stali węglowej zależą od naniesionej powłoki ochronnej; każde zadrapanie lub uszkodzenie tej powłoki pozwala na powstanie i szybkie rozprzestrzenianie się rdzy pod powłoką. Sprężyny stalowe nierdzewne zachowują ochronę przed korozją mimo ścierania powierzchni.
2. Gatunki stopów zapewniające określony stopień odporności na korozję
Sprężyny spiralne ze stali nierdzewnej różnią się wydajnością w zakresie odporności na korozję. Kluczem do długotrwałej trwałości jest dobór odpowiedniego stopu dostosowanego do otoczenia. Sprężyny spiralne ze stali nierdzewnej ogólnego przeznaczenia, gatunku 302 i 304, zapewniają odpowiedni stopień odporności na korozję w wilgotnych lub pomieszczeniach zamkniętych, gdzie występuje niewielkie bezpośrednie oddziaływanie czynników zewnętrznych, w produkcji żywności lub przy ekspozycji na wodę słodką. Jeśli sprężyny są narażone na chlorki – na przykład w instalacjach przybrzeżnych, na jednostkach morskich lub tam, gdzie mogą występować sole przeciwlodowe – należy wybrać sprężyny spiralne ze stali nierdzewnej gatunku 316. Zawartość molibdenu wynosi 2 -Zawartość 3 procenta w tej klasie znacznie zwiększa odporność stali na korozję punktową i szczelinową w środowisku morskim oraz w środowiskach zawierających chlorek. W przypadku bardziej wymagających zastosowań (gorące chlorki lub kwasy i zasady) mogą być wymagane specjalne stopy, takie jak 17-7 PH, Duplex 2205 lub Hastelloy. Hongsheng Spring produkuje sprężyny taśmowe ze stali nierdzewnej w różnych klasach, współpracując blisko z klientami przy doborze odpowiedniej stali z uwzględnieniem temperatury oraz składu chemicznego środowiska.
3. Odporność na korozję punktową i zachowanie trwałości zmęczeniowej
Rdzę, która pojawia się na powierzchni, jest łatwa do wykrycia, ale korozja punktowa jest znacznie bardziej niebezpieczna, ponieważ uszkodzenia mogą być lokalne i ukryte. Wżerowanie przenika warstwę bierną i powoduje skupienie naprężeń na powierzchni sprężyny. Pęknięcie zmęczeniowe powstaje w miejscu wżerowania za każdym razem, gdy sprężyna podlega cyklicznemu obciążeniu, co powoduje nagłą pęknięcie sprężyny bez istotnej deformacji plastycznej. Wysoka wartość indeksu PRE zapewnia odporność sprężyny wykonanej ze stopu 316 z dodatkiem molibdenu na korozję punktową w wilgotnych warunkach lub w wodzie morskiej. Badania w komorze solnej (ASTM B117) wykazują, że nawet po 2000 godzinach ekspozycji w komorze solnej sprężyny 316 zachowują ponad 90 procent swojej pierwotnej trwałości zmęczeniowej, podczas gdy dla stali węglowej ta wartość wynosi mniej niż 50 procent.
4. Eliminacja awarii powłoki oraz kosztów konserwacji
Aby chronić sprężynę ze stali węglowej przed korozją, konieczne jest jej powlecenie warstwą cynku, powłoką proszkową, epoksydową lub PTFE. Takie powłoki zwiększają koszty produkcji, wydłużają czas dostawy i nie zapewniają stuprocentowej ochrony. Wystarczy niewielka zadrapana powierzchnia – np. powstała podczas transportu lub montażu – aby odsłonić surowy metal. Korozja może wówczas rozpocząć się natychmiast na odsłoniętych obszarach lub rozwijać się niezauważalnie pod powłoką, aż do momentu osłabienia struktury sprężyny. Regularne ponowne malowanie lub wymiana rdzewiejących sprężyn ze stali węglowej wiąże się z powtarzającymi się wydatkami dla użytkownika końcowego. Sprężyny ze stali nierdzewnej stanowią alternatywę, która eliminuje potrzebę stosowania jakichkolwiek powłok ochronnych, co wydłuża ich żywotność i zmniejsza koszty konserwacji. Dzięki temu skraca się czas realizacji zamówień, obniżają się koszty montażu na linii produkcyjnej dla producentów oraz występuje mniej przypadków reklamacji gwarancyjnych. W przypadku sprężyn trudnych do wymiany – np. w zakopanych rurociągach, zastosowaniach podmorskich lub urządzeniach uszczelnionych – rozwiązanie to przekłada się na znaczną długoterminową wartość.
Podsumowanie
Sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej oferują korzyści dzięki wykorzystaniu czterech czynników odporności na korozję: samoregenerującej się warstwy tlenku chromu eliminującej konieczność stosowania powłok ochronnych, odporności zależnej od klasy stali i warunków środowiskowych (klasa 304 do zastosowań ogólnych, klasa 316 do środowisk zawierających chlorki), zachowaniu wytrzymałości zmęczeniowej poprzez zapobieganie powstawaniu punktowych ubytków korozji oraz eliminacji kosztów konserwacji związanych z korozją. Hongsheng Spring jest w stanie produkować niestandardowe sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej zgodnie z Państwa specyfikacjami w klasach 302, 304, 316 oraz 17-7 PH do zastosowań morskich, chemicznych, w przemyśle spożywczym lub na zewnątrz budynków. Skontaktuj się z nami, aby omówić szczególne wymagania i dobrać optymalną sprężynę dla Państwa środowiska.