腐食

腐食は、ミキサー、合成乾燥機、真空混合乾燥機の運用において重要な問題です。部品が処理対象製品と直接接触する場合、この問題は特に深刻になります。高品質の医薬品有効成分（API）は、最高レベルの純度で製造されなければなりません。その合成は、多くの場合、強力な溶剤を使用する数多くの段階を経て行われます。これらの溶剤は金属材料を侵食し、極端な場合、破壊することもあります。

化学的負荷（応力腐食割れ）に加えて、多くの場合、追加の負荷も作用します。例えば、加圧または真空下でのプロセスでは、高い負荷が発生します。高温、急激な温度変化、または熱サイクルは、材料を早期に疲労させる可能性があります。このような条件では、さまざまな形態の腐食が発生する可能性があります。表面腐食は、設計時にいわゆる腐食追加量を考慮することで対応できます。より深刻な問題は、孔食や針状腐食です。これは、塩化物を含む媒体や塩溶液が表面に接触した場合に、主にオーステナイト系ステンレス鋼に影響を与えます。

ステンレス鋼（通称「ニロスタ」）の腐食防止は、基本的に不活性な酸化クロム層に基づいています。この層は、空気中の酸素が表面に作用することで形成され、それ以上の腐食を抑制します。ミキサー内で固体を含む粉末が撹拌されると、摩擦によって金属表面が露出します。これにより、腐食の原因となる可能性のある金属学的欠陥が機械的に除去されます。その直後、保護用の不動態化層は自動的に再生されます。この原理により、ステンレス鋼は驚くべき自己修復能力を発揮します。

しかし、研磨性固体成分を含まない液体では、状況は異なります。この場合、表面を機械的に後処理することができません。それでも、最高の品質の不動態皮膜を維持するために、電気研磨が頻繁に使用されます。機械的な研削やラッピングと比較して、この方法では、耐食性が向上した、特に滑らかで均質な表面が得られます。

しかし、使用する媒体の侵食性によっては、1.4404 (AISI 316L) などの標準的な材料では不十分な場合もあります。そのような場合、合金 C22 や合金 59 などのニッケル基合金が使用されます。これらは、酸化性および還元性媒体に対する高い耐性を特徴とし、溶接に適しており、高い合金含有量にもかかわらず、切削加工が可能です。もう 1 つの材料グループは、いわゆるスーパーデュプレックス鋼です。これらは、高い耐食性と優れた強度を兼ね備え、フェライトとオーステナイトの 2 相組織構造を有しています。オーステナイト系鋼とは対照的に、磁性を帯びているため、識別が容易です。

プロセス設備の寿命を確保し、製品の純度を保証するには、適切な材料の選択が極めて重要です。そのためには、耐食性、溶接性、機械的負荷能力、およびプロセス技術上の要件を常に慎重に比較検討する必要があります。