क्लोराइड आयनों का कार्बन स्टील एवं स्टेनलेस स्टील पर होने वाला क्षय

लगता है कि यह वोल्टेज-अंतर के कारण होने वाला क्षय है; विस्तार से मुझे भी नहीं पता। इसके अलावा, कार्बन स्टील एवं स्टेनलेस स्टील को एक साथ रखने पर, आखिर कौन-सी सामग्री क्षय होती है? कहा जाता है कि यह कार्बन स्टील को भी क्षतिग्रस्त कर देता है, तो फिर कार्बन स्टील नष्ट हो जाएगा, तो डरने की क्या बात है? @ylb913 @रेगिस्तान में रहने वाली मछली

कार्बन स्टील एवं स्टेनलेस स्टील को एक साथ रखने से स्टेनलेस स्टील पर दाग लग जाते ह

यह तापमान, दबाव एवं सांद्रता से घनिष्ठ रूप से संबंधित है: निष्क्रिय अवस्था में भी धातु में कुछ हद तक प्रतिक्रिया करने की क्षमता रहती है; अर्थात् निष्क्रियकरण परत का विघटन एवं पुनर्निर्माण (पुनः निष्क्रियकरण) एक संतुलन अवस्था में होता रहता है। जब माध्यम में सक्रिय ऋणायन होते हैं (जैसे कि क्लोराइड आयन), तो संतुलन बिगड़ जाता है, एवं घुलनशीलता ही प्रबल हो जाती है। इसका कारण यह है कि क्लोराइड आयन, प्राथमिकता के साथ, ड्यूप्लेसमेंट फिल्म पर चुनिंदा रूप से जुड़ जाते हैं; इससे ऑक्सीजन परमाणु वहाँ से बाहर निकल जाते हैं। फिर क्लोराइड आयन, ड्यूप्लेसमेंट फिल्म में मौजूद धनात्मक आयनों के साथ मिलकर घुलनशील क्लोराइड यौगिक बनाते हैं। परिणामस्वरूप, नए उजागर हुए धातु सतह के कुछ विशिष्ट बिंदुओं पर छोटे-छोटे छिद्र बन जाते हैं (जिनका आकार आमतौर पर 20–30 माइक्रोमीटर होता है)। इन छोटे छिद्रों को “कोरोजन न्यूक्लियस” कहा जाता है; इन्हें छिद्रों के निर्माण हेतु “सक्रिय केंद्र” भी कहा जा सकता है। क्लोराइड आयनों की उपस्थिति, स्टेनलेस स्टील की “निष्क्रिय अवस्था” को सीधे ही नष्ट कर देती है। विभिन्न सांद्रताओं वाले क्लोराइड आयनों वाले घोलों में स्टील के नमूनों पर “स्थिर विभव विधि” का उपयोग करके विभव एवं धारा के बीच के संबंध को मापा गया। इससे पता चला कि जब एनोड विभव एक निश्चित मान तक पहुँच जाता है, तो धारा-घनत्व अचानक कम हो जाता है; इसका अर्थ है कि स्थिर ड्यूप्लेसमेंट परत बनना शुरू हो जाती है। ऐसी परत का प्रतिरोध काफी अधिक होता है, एवं यह एक निश्चित विभव-क्षेत्र (ड्यूप्लेसमेंट क्षेत्र) में ही बनी रहती है। जैसे-जैसे क्लोराइड आयनों की सांद्रता बढ़ती है, आवश्यक धारा घनत्व भी बढ़ जाता है; साथ ही, प्रारंभिक ड्यूप्लेसमेंट विभव भी बढ़ जाता है, एवं ड्यूप्लेसमेंट क्षेत्र का आकार भी कम हो जाता है। इस विशेषता की व्याख्या यह है कि पैलेटाइजेशन वोल्टेज क्षेत्र में, क्लोराइड आयन, ऑक्सीकारक पदार्थों के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं, एवं फिल्म के भीतर प्रवेश कर जाते हैं। इस कारण आणविक संरचना में दोष उत्पन्न हो जाते हैं, जिससे ऑक्साइड की विद्युत-प्रतिरोधकता कम हो जाती है। इसलिए, क्लोराइड आयनों की उपस्थिति में न तो ड्यूप्लिसिंग होना आसान है, और न ही ड्यूप्लिस्ड अवस्था को बनाए रखना संभव है। ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील से बने दबाव वाले कंटेनरों में, यदि क्लोराइड युक्त घोल मौजूद हो, तो भी स्ट्रेस करोसिवनेस हो सकती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि घोल में मौजूद क्लोराइड आयन, स्टील की सतह पर मौजूद “ड्यूप्लेसमेंट फिल्म” को नष्ट कर देते हैं। तनाव के कारण, जहाँ ड्यूप्लेसमेंट फिल्म नष्ट हो जाती है, वहाँ दरारें उत्पन्न हो जाती हैं; ऐसे क्षेत्र अपघटन-ऊर्जा के लिए उपयुक्त बन जाते हैं। निरंतर विद्युत-रासायनिक अपघटन के कारण अंततः धातु टूट सकती है। यह क्षय, क्लोराइड आयनों की सांद्रता से ज्यादा संबंधित नहीं है; यहाँ तक कि थोड़ी मात्रा में क्लोराइड आयन भी स्ट्रेस क्षय पैदा कर सकते हैं। वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में, कुछ उपकरण सामान्य संचालन परिस्थितियों में ही नष्ट नहीं होते; बल्कि उपकरणों को बंद रखने के दौरान, उनमें मौजूद कम सांद्रता वाले (5%) क्लोराइड घोल के कारण ही तनाव-जनित क्षरण हो जाता है।

स्टेनलेस स्टील पर क्लोराइड आयनों का क्षय विद्युत-रासायनिक क्षय के कारण होता है। अर्थात्, यदि स्टेनलेस स्टील की सतह पर कोई गड्ढे या दरारें हों, तो क्लोराइड आयन उन गड्ढों/दरारों में जमा हो जाते हैं। इसके कारण दरारों में मौजूद धनात्मक आवेश वाले आयन बाहर की ओर चले जाते हैं, जिससे क्षय होता है। इसी प्रकार, क्लोराइड आयन भी कार्बन स्टील को क्षयित कर सकते हैं। क्षय दर, क्लोराइड आयनों की सांद्रता से संबंधित है।

ऑस्टेनिटिक स्टील में, 25PPM से अधिक मात्रा में इस पदार्थ की उपस्थिति से जंग लगने की संभावना होती है।

मुख्य रूप से यह स्टेनलेस स्टील को क्षयित करता है; आम तौर पर यह 300 से अधिक नहीं होता

क्लोराइड आयनों की उपस्थिति में स्टेनलेस स्टील क्षय हो जाता है; जब क्लोराइड आयनों की मात्रा 25 पीपीएम से अधिक होती है, तो स्टेनलेस स्टील में तनाव-क्षय, छिद्र-क्षय एवं क्रिस्टल-बीच का क्षय होने लगता है। वास्तव में, इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, जहाँ क्लोराइड आयनों की सांद्रता बहुत अधिक होती है, वहाँ झीशेंग वेइहुआ का ZS-711 अकार्बनिक संरक्षण रंग प्रयोग में आता है। यह रंग, क्लोराइड आयनों द्वारा स्टील के क्षय को प्रभावी ढंग से रोकता है; साथ ही, ऑक्सीजनयुक्त क्लोराइडों के कारण होने वाले स्टील के क्षय को भी रोकता है। जब ऑक्सीजन की मात्रा 1.0×10-6 से अधिक होती है, तब भी यह अकार्बनिक संरक्षण रंग स्टील के क्षय को रोकने में प्रभावी होता है। उच्च सांद्रता वाले क्लोराइड आयन, स्टेनलेस स्टील को क्षयित करते हैं; ऑक्सीजन युक्त क्लोराइड आयनों वाले वातावरण में स्टेनलेस स्टील पर “स्ट्रेस करोसिवनेस” होती है। तनाव-जनित क्षय के कारण होने वाली विफलताओं का प्रतिशत लगभग 45% है। निवारक उपाय करें, अकार्बनिक संरक्षणात्मक पेंट लगाएं, ताकि स्टील का जीवनकाल बढ़ सके, एवं उच्च सांद्रता वाले क्लोराइड आयनों के कारण होने वाले क्षय से बचा जा सके।