Mae ymwrthedd cyrydiad dur gwrthstaen yn dibynnu ar y bilen oddefol ar ei wyneb (sy'n cynnwys cr₂o₃ yn bennaf), ond gall ïonau halogen (fel F⁻ a CL⁻) ddinistrio'r bilen trwy wahanol fecanweithiau, gan achosi pitio neu gyrydiad agen.
Mecanwaith cyrydiad ïonau clorid (CL⁻)
1. Treiddiad arsugniad ac asideiddio lleol
Oherwydd eu gallu polareiddio cryf, mae ïonau clorid yn cael eu adsorbed yn ffafriol ar ddiffygion wyneb y bilen oddefol (megis cynhwysion a ffiniau grawn), gan ddisodli atomau ocsigen i ffurfio cloridau hydawdd (fel fecl₂), dinistrio strwythur y bilen. Ar yr un pryd, mae Cl⁻ yn cael ei gyfoethogi yn y pyllau cyrydiad, gan hydrolyzing ag ïonau metel i gynhyrchu H⁺, gan ffurfio amgylchedd asidig cryf lleol (gall pH fod mor isel â 2-3), cyflymu diddymiad metel.
2. "Effaith Autocatalytig" Pitting
Mae crynodiad CL⁻ yn y pyllau cyrydiad yn llawer uwch na'r crynodiad yn yr hydoddiant allanol, gan ffurfio effaith "micro-fatri", ac mae'r diddymiad anodig yn parhau. Gan gymryd 304 o ddur gwrthstaen fel enghraifft, gall crynodiad CL⁻ sy'n fwy na 200 ppm gymell cyrydiad pitting, tra gall 316 gynyddu'r gwerth critigol i fwy na 1000 ppm oherwydd molybdenwm (MO).
3. Effaith synergaidd tymheredd a chrynodiad
High temperature (>60 gradd) yn lleihau trothwy cyrydiad Cl⁻ yn sylweddol. Er enghraifft, mae'r risg gosod o ddur gwrthstaen 316L yn amgylchedd dŵr y môr yn cynyddu'n sydyn ar 80 gradd.
Ymddygiad cyrydiad unigryw ïon fflworid (f⁻)
1. Mae gallu cymhlethu cryf yn sbarduno diddymu pilen goddefol
Mae gan F⁻ radiws ïon bach (1.33 Å yn erbyn Cl⁻ 1.81 Å) ac mae'n hynod electronegyddol. Mae'n hawdd ffurfio cyfadeiladau sefydlog gyda CR³+ a Fe³+ (megis [CRF₆] ³⁻), gan hydoddi CR₂o₃ yn uniongyrchol yn y bilen pasio, gan arwain at rwystro atgyweirio pilen. Mae'r broses hon yn arbennig o arwyddocaol mewn amgylcheddau pH isel (megis datrysiadau sy'n cynnwys HF).
2. Cyflymu cyrydiad cyffredinol yn hytrach na phitsio lleol
Yn wahanol i CL⁻, mae F⁻ yn tueddu i gyrydu'n unffurf, yn enwedig o dan dymheredd uchel ac amodau crynodiad uchel (megis hylif gwastraff sy'n cynnwys fflworin wrth gynhyrchu cemegol). Er enghraifft, mewn toddiant HF 40%, gall y gyfradd cyrydiad o 304 o ddur gwrthstaen gyrraedd 10mm y flwyddyn, tra bod gwrthiant cyrydiad 316 yn gyfyngedig oherwydd Mo.
3. Effaith synergaidd ac arsugniad cystadleuol
Pan fydd F⁻ a Cl⁻ yn cydfodoli, gellir adsorbed ffafriol ar yr wyneb, gan waethygu diddymu'r bilen pasio; ond crynodiad isel f⁻ (<50ppm) may compete with OH⁻ at a specific pH, inhibiting the destructive effect of Cl⁻, which needs to be analyzed in combination with specific working conditions.
Strategaeth Dewis a Diogelu Deunydd
1. Optimeiddio Alloy
Ar gyfer amgylchedd Cl⁻: mae'n well gan ddur deublyg 316, 2205 dur deublyg neu ddur uwch austenitig sy'n cynnwys nitrogen (fel 254SMO).
Ar gyfer amgylchedd f⁻: Hastelloy C -276 (Ni-CR-Mo-W) neu aloi zirconium (ZR) yn perfformio'n well oherwydd bod gan bilen pasio aloi sy'n seiliedig ar Ni wrthwynebiad cryfach i gymhlethiad F⁻.
2. Rheolaeth Amgylcheddol
Reduce the concentration of halogen ions (such as ion exchange resin to remove Cl⁻), and control pH>8 i leihau gweithgaredd f⁻. Osgoi amrywiadau tymheredd syfrdanol, a defnyddio system oeri ar gyfer amodau tymheredd uchel.
3. Technoleg Triniaeth Arwyneb
Mae pasio electrocemegol (pasio asid nitrig i gynyddu cynnwys CR), cotio al₂o₃ wedi'i chwistrellu â plasma neu leinin polytetrafluoroethylen (PTFE) yn gallu ynysu cyswllt ïon.