Nimeka de Silva ve Patrik Lundström Törnquist
Metalik korozyon, bir metal ile çalışma ortamında bulunan maddeler arasındaki elektro-kimyasal etkileşimin bir sonucudur. Korozyon, bu malzemenin artık mekanik veya yapısal olarak amaca uygun olmama noktasına kadar bozulmasına neden olur. Korozyon, aşılması gereken bir küresel zorluktur. Artan bakım, ürün yaşam döngüsünün kısalması, kullanım ömrü yönetimi ve genel olarak bir ürünün ömründe daha fazla kaynağın genel kullanımı yoluyla birçok günlük ürünü ve neredeyse tüm altyapıyı etkiler.
Ekonomik ve çevresel etki önemlidir ve korozyonla mücadeleyi gereken sürdürülebilirlik bağlamına yerleştirmenin zamanı gelmiştir.
NACE tarafından yapılan Uluslararası Korozyon Önleme Teknolojisinin Uygulanması ve Ekonomisi (IMPACT) araştırması, küresel korozyon maliyetinin yılda 2,5 trilyon ABD doları olduğunu ve 2018'deki küresel GSYİH'nın yaklaşık yüzde üçüne eşdeğer olduğunu tahmin ediyor. Yine de, mevcut korozyon kontrol uygulamalarıyla, her yıl küresel olarak 375 milyar ABD Doları ile 875 milyar ABD Doları arasında olan korozyon maliyetinin yüzde 15 ila 35'inin kurtarılabilir olduğu tahmin ediliyor (NACE International, 2016).
Korozyonun çevreye olan ağır etkileri
Korozyona bağlı etkilerin çevre üzerindeki sonuçları bu çalışmaya dahil edilmemiştir, ancak önemi giderek artmaktadır. Çevresel etki ve sürdürülebilirlik ile ilgili konulara daha fazla ilgi gösterilmesi nedeniyle, mühendisler olumsuz çevresel ve toplumsal etkiyi en aza indirebilecek ürünler ve altyapı tasarlamaya daha fazla teşvik edilmektedir. Örneğin tasarımda sürdürülebilirlik, bir ürünün yaşam döngüsünü optimize etme, bakım gereksinimlerini en aza indirme ve kullanım ömrünü tamamlama/geri dönüştürme, ürün performansının, kalitesinin ve toplam maliyetinin önemli bir parçası haline geliyor.
Gelecekte, ürün üreticileri ve varlık altyapısı sahiplerine ömrünü tamamlama yönetimine yönelik daha da fazla sorumluluk göreceğiz, bu nedenle tasarım ve planlama erken aşamasında dikkat edilmesi mühendisliğin daha önemli bir yönü haline gelecektir. Yaşam Döngüsü Değerlendirmeleri (LCA'lar), hem müşteri hem de mevzuat bakış açısından herhangi bir ürün veya proje için giderek daha önemli hale gelmektedir.
Daha sağlam ve uygun maliyetli bağlantı elemanı çözümleri
Paslanmaz çelik bağlantı elemanları uzun zamandır petrol ve gaz endüstrisi, kimyasal işlem, deniz ve kıyı uygulamaları gibi korozif ortamlarda kullanılmaktadır. Son yıllarda, ağırlıklı olarak östenitik kaliteler A2 (304) ve A4 (316) olan paslanmaz çelik malzemeler, büyük ölçüde düşük maliyetli yüksek hacimli Asyalı üreticiler nedeniyle daha kolay elde edilebilir hale gelmiştir.
Bununla birlikte, birinci sınıf paslanmaz çelik ve yüksek kaliteli alaşımlı bağlantı elemanlarına ilgi gerçekten artmıştır. Doğru uygulama dahilinde, gelişmiş ürün performansı, daha az bakım sunuyorlar ve ürün yaşam döngüsünü en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olabilirler. Yalnızca başlangıç maliyetine odaklanan bir yaklaşımdan ziyade toplam yaşam döngüsü maliyetlerinin göz önünde bulundurulması, bir ürünün ömrü boyunca önemli maliyet verimliliği sağlamaya yardımcı olabilir.
Özellikle performans, güvenlik ve güvenilirliğin tüm kritik faktörler olduğu daha fazla teknik endüstrilerde, mühendisler artık daha sağlam ve uzun ömürlü, düşük maliyetli ürünler ve altyapı tasarımları yapmak için giderek artan bağlantı elemanı ve malzeme seçeneklerine daha fazla önem vermeye başlıyorlar.
Mühendisler için geleneksel bağlantı elemanları zorlukları
Paslanmaz çelik malzemelerin kullanımı düşünüldüğünde, mühendisler tarafından kabul edilen geleneksel sınırlamalardan biri, yüksek çekme dayanımlı karbon çeliğine kıyasla azaltılmış mekanik mukavemettir. Yüksek mukavemet ve korozyon direncinin bir kombinasyonu gerekliyse, mühendisler genellikle ek bir koruyucu kaplama ile yüksek çekme dayanımlı karbon çeliği kullanımına başvurabilirler.
Bununla birlikte, yüksek çekme dayanımlı karbon çeliği, uygulamaya uygun bir kaplama bulma sorununu ve kaplama için ilgili performans, kalite ve kullanım ömrü hususlarını beraberinde getirir. Yüksek çekme dayanımlı karbon çelikleri ayrıca üretim süreçlerinin bir sonucu olarak hidrojen gevremesi riskine eğilimlidir. Mühendisler genellikle bu riskle ilgili endişelerini dile getirir, üretim sırasında da daima dikkatli bir şekilde düşünülmelidir.
Çözüm - korozyon direnci ve yüksek mukavemet
Yüksek kaliteli korozyona dayanıklı paslanmaz çelik bağlantı elemanları girer. Bunlar, farklı paslanmaz çelik malzeme sınıflarının korozyon direnci özelliklerini, yüksek çekme dayanımlı karbon çeliğinin (BUMAX DX 129 serisi gibi) gücü ile birleştiren ürünlerdir. Ek olarak, süneklik ve yorulma özellikleri de, yüksek çekme dayanımlı karbon çeliğinden daha iyi performans gösterir, çok daha iyidir. Paslanmaz çelik malzemelerde mukavemet sınırlamalarını ortadan kaldırarak, bu birinci sınıf bağlantı elemanları yüksek mekanik performans ve korozyon direncinin bir kombinasyonunu isteyen tasarım mühendisleri için yeni olanaklar sunar.
Bu birinci sınıf paslanmaz çelik bağlantı elemanları için uygulamalar havacılık, açık deniz ekipmanı, çelik konstrüksiyon, yüksek kaliteli elektrikli bisikletler, yüksek basınçlı uygulamalar, yakıt sistemleri ve yarı iletken üretim ekipmanını kapsıyor ve hepsi mükemmel sonuçlarla. Sadece yüksek kalite, daha az bakım ve daha uzun ömürlü ürün ve altyapı sahiplerinin ve kullanıcıların yararına değil, aynı zamanda hammadde kaynakların daha sürdürülebilir kullanım potansiyeline sahip olmasıyla tüm gezegenin yararına daha birçok uygulama bunu izleyecektir.
