Почему металл ржавеет: Почему железо ржавеет, а другие металлы нет
alexxlab | 29.02.2020 | 0 | Разное
Почему металлы ржавеют и как предотвратить появление ржавчины?
Продавцы металлопроката хорошо знакомы с таким проявлением коррозии металлов, как ржавчина и знают, сколько вреда она может нанести. По разным статистическим данным коррозия металлов может «съедать» 10-20 процентов мировой добычи железа. И, к сожалению, разрушается не только сам металл, но и изделия из него. Крыши, мосты, ограждения, автомобили, здания, и даже символ Парижа – Эйфелева башня ржавеют и разрушаются под воздействием коррозии.
Кроме разрушения различных сооружений, которые могут нести угрозу жизни людей, ржавление металлов часто наносит и экологический вред: утечка вредных химических веществ при разрушении трубопроводов, протечка нефти и газов из «разъеденных» коррозией цистерн и т.д. Сегодня мы попытаемся разобраться, что же такое ржавчина, как предупредить ее появление, и можно ли избавиться в случае, когда она уже появилась на поверхности металлических изделий.
Причины появления ржавчины на металлах
Начнем с самого начала – процесса добычи металлов. Чистых металлов в природе не так уж и много, большинство из них (например, железо) залегает в пластах в виде руды, которая представляет собой определенное химическое соединение.
Металлы стремятся к таким соединениям, поэтому для получения чистого металла применяют плавление руды и ее восстановление. Такое состояние для металла не является природным, оно не устойчивое, металл стремится вернуться в исходное состояние (окислиться), а это и есть процесс коррозии, в результате которой на металле появляются желтые или оранжево-бурые пятна – ржавчина.
Ржавчина появляется на поверхности металлов в результате взаимодействия с водой. В результате такого химического взаимодействия образуется оксид железа (Fe(ОН)3). Это самый опасный вид ржавчины. Отслаиваясь, он открывает новые слои металла, которые также начинают взаимодействовать с водой и кислородом, что может привести к полному разрушению изделия или металлической конструкции.
В обычных условиях окислительная реакция не происходит моментально, для нее требуется определенное время, поэтому металлопрокат и изделия из металлов не превращаются сразу в порошок под воздействием воды или кислот, но процесс происходят и с ними необходимо бороться. Тем более, что процесс коррозии металлов может ускорится (например, под воздействием солей).
Защита металлов от коррозии
В современных условиях применяют как традиционные, так и инновационные технологии и методики для замедления или предотвращения процессов коррозии металлов:
- Разрабатываются и внедряются в производство новые сплавы из металлов;
- На поверхности наносят специальные защитные покрытия;
- Снижают агрессивные внешние воздействия и т.д.
Например, характеристики нержавеющей стали имеют отличные показатели устойчивости к коррозийным проявлениям. Хоть в состав стали и входит железо, этот материал не покрывается ржавчиной. Весь секрет состоит в том, что в сплав нержавеющей стали входит хром и другие элементы, которые меняют свойства сплава. Этот процесс называется легированием сталей и позволяет получить стальной прокат с нужными характеристиками.
Легирование стали
Как уже было сказано, главный элемент, повышающий антикоррозийные свойства стали – это хром. Окисление хрома происходит быстрее, создается особая защитная оксидная «пленка».
Оксид хрома не является таким же рыхлым, как ржавчина на железе, поэтому он не пропускает агрессивные ионы и металл становится устойчив к коррозийным процессам. Качественная нержавеющая сталь имеет в своем составе обычно не менее 13% хрома и немного меньше в процентном соотношении никеля.
Именно оксидные защитные пленки принимают на себя агрессивные внешние воздействия и обеспечивают стойкость металла к коррозии. Например, изделия из алюминия имеют белесый оттенок – это и есть оксид алюминия, который образуется от контакта металла с воздухом. Оксидная пленка появляется сама. Этот процесс можно заметить, если хорошо зачистить алюминиевую поверхность наждачной бумагой. Буквально через несколько секунд блестящая зачищенная поверхность снова окислиться и станет белесой. Защитная пленка на алюминиевых изделиях образуется без технологического воздействия, поэтому ее называют пассивной пленкой, а алюминий – пассивирующимся металлом.
Добавление замедлителей (ингибиторов) удерживает металлы, предотвращая их разрушение. Или применяют более активное покрытие, которое принимает удар извне на себя, быстрее вступая в химическое взаимодействие с агрессивными средами. Например, днища морских судов защищают специальными протекторами.
Весьма распространенным является и метод электрохимической защиты от коррозии. На металл подается катодный потенциал для предотвращения процесса окисления железа.
Также для стального проката распространена защита неметаллическими покрытиями (лаки, краски, нанесение полимеров и т.д.). В этом случае важно, чтобы поверхности сохраняли целостность, так как любые сколы и отслаивания запустят процесс коррозии под действием влаги, воздуха и других внешних «раздражителей».
Несмотря на то, что методы защиты металлов от коррозии разрабатываются со времен открытия металлов, этот разрушительный процесс до сих пор представляет серьезную проблему. Даже те сплавы, которые обладают высокими антикоррозийными характеристиками, показывают свою стойкость только в определенных условиях работы, для которых были разработаны. Например, нержавеющие стали поражаются хлоридами. Под воздействием хлоридов коррозия начинает их активно разъедать.
Если внутри металла образовываются глубокие повреждения, то металлические конструкции могут разрушиться очень быстро. При этом внешних признаков разрушительных процессов (в виде ржавчины, например) видно не будет.
Природа коррозии намного сложнее, чем кажется на первый взгляд, и человечеству необходимо и дальше тщательно изучать все стороны этого явления.
Почему металл ржавеет? – Официальный блог компании “ПЕРХИМ”
Автор Анна Фомина На чтение 6 мин Просмотров 8.1к. Опубликовано
Очень редко ржавчина может считаться хорошей вещью. Согласитесь, больно восстанавливать все, что начало разлагаться и гнить от ржавчины. Стоимость восстановления тоже может быть довольно безумной.
Так почему ржавеет металл? Любой металл, содержащий железо, при воздействии кислорода в присутствии воды начинает ржаветь.
Эти же металлы также ржавеют под воздействием хлоридов и воды. Хлорид чаще всего содержится в соли.
В этой статье я расскажу о некоторых научных данных: какие металлы не ржавеют и как предотвратить ржавчину металлов.
Содержание
- Почему металл ржавеет
- Сверхбыстрое образование ржавчины
- Как защитить металл от ржавчины
- Покраска
- Металлизация
- Другие защитные барьеры
- Сплавы и нержавеющая сталь
- Удаление ржавчины
Почему металл ржавеет
Во-первых, ржаветь будет только металл, содержащий железо. Наиболее часто используемый металл, содержащий железо, — это сталь. Металлы, не содержащие железа, такие как алюминий и титан, не ржавеют (хотя и окисляются).
Ржавчина — это электрохимический процесс, который восстанавливает железосодержащие металлы до их естественного, неочищенного состояния. Этот процесс можно ускорить, добавив тепла, некоторых минералов и химикатов.
Думайте об этом как о естественном способе бросить наш хлам обратно в землю.
Ржавчина – это разновидность окисления. Окисление – это необычное слово, которое описывает потерю электрона в результате реакции с молекулой, атомом или ионом.
Железо и кислород имеют противоположные заряды, поэтому они притягиваются друг к другу (как магниты). Когда они контактируют друг с другом в присутствии воды, они объединяются. Атом железа теряет три электрона, а атом кислорода получает два атома. Это та потеря электрона, о которой мы говорили. Железо слишком податливо.
При этом образуется молекула Fe2O3, которая в науке известна как оксид железа. Многие из нас просто используют красивое и простое слово «ржавчина».
Окисление не обязательно означает, что виноват кислород, хотя термин возник именно отсюда. Еще во времена динозавров (или около того) кислород был единственным известным окислителем. Современное определение «окисления» может включать другие окислители, такие как перекись водорода и галогены.
Сверхбыстрое образование ржавчины
Не вся ржавчина образована кислородом. Также существует ржавчина, образованная хлоридом.
Обычным источником хлоридов является соль. Вообще-то причудливое название соли — хлорид натрия. Ион хлорида очень сильно реагирует с железом, когда рядом вода. Если кислорода нет, этот ион сам по себе вызовет образование зеленой ржавчины, как на затонувших кораблях.
Вот почему металл так быстро ржавеет в океане. Соленый влажный воздух заметно ускорит этот процесс. Вы даже можете заметить образование ржавчины на голом металле в течение одного дня!
Еще одно место, где соль наносит ущерб металлу – это холодные регионы, где соль используется в качестве антиобледенителя на дорогах. Обычно автомобили ржавеют и гниют значительно быстрее, если металл не обрабатывать и сразу смывать соль.
На самом деле существует несколько видов оксида железа (ржавчины): простое красное вещество из кислорода и зеленое вещество из хлорида, но обычно их довольно редко можно увидеть.
В ассортименте нашей компании есть эффективный удалитель ржавчины с металлов «РжавоМед-У»
Как защитить металл от ржавчины
Существует множество способов предотвратить образование ржавчины на металлах, содержащих железо. Все эти методы состоят из создания барьера, который предотвратит контакт железа и кислорода.
Это наиболее распространенное и обычно самое дешевое решение. Если вы покроете сталь слоем краски, вы создадите простой и легкий барьер, блокирующий молекулы кислорода.
Чтобы это работало правильно, вам понадобится краска, которая будет прочно держаться на металле. Если он начинает отслаивается, то он больше не защищает металл. Существуют специально разработанные краски для металла, а также порошковые покрытия для пластика и эмаль, которые, по сути, работают в одном направлении.
МеталлизацияЭто процесс, при котором вы покрываете железо или сталь другим металлом, который не ржавеет. Это можно сделать электрохимическим способом или осаждением из паровой фазы.
Другой распространенный способ нанесения металла – это окунание, как при гальванике. Горячее цинкование – это процесс, при котором сталь погружают в ванну с расплавленным цинком, который защищает металл от ржавчины.
По сути, вы используете другой металл, чтобы создать барьер между железом и кислородом или хлоридом.
Однако для некоторых металлических покрытий (например, цинка) вы также используете металл для поглощения лишних электронов, вызывающих ржавчину. В конце концов цинк подвергнется коррозии, но пока он не исчезнет, сталь под ним будет ржаветь гораздо медленнее. Этот процесс называется катодной защитой.
Другие защитные барьерыПомимо перечисленных выше методов, есть еще несколько вариантов, которые можно использовать. Однако обычно это временные решения, и они требуют регулярного обслуживания.
Например, на лодках многие мелкие металлические детали погружаются в воск, когда они подвергаются воздействию соленого воздуха во время транспортировки. Для больших металлических частей можно использовать воск в спрее.
Детали машины, покрытые смазкой, отталкивают воду и это отличный способ предотвратить ржавчину. Обратная сторона медали – масло должно оставаться на металле. Если его очистить и не наносить повторно, металл заржавеет. Это означает, что машина нуждается в регулярном обслуживании.
Для металлических компонентов, которые нельзя покрасить или нанести на них защитный барьер, иногда используют металлический сплав вместо обычной стали.
Нержавеющая сталь предотвращает ржавчину, потому что она легирована другими металлами и элементами, которые окисляются и образуют тонкий барьер, предотвращающий ржавление. Существует несколько различных видов нержавеющих сталей, большинство из которых в той или иной степени подвержены ржавчине, так как они содержат железо. Но тонкий оксидный слой, образованный этими легирующими элементами, предотвратит распространение ржавчины.
Общие примеры легирующих элементов для нержавеющих сталей включают хром (самый распространенный элемент в этом металле, предотвращающий коррозию), а также никель и молибден.
Нержавеющая сталь с меньшим содержанием хрома с большей вероятностью ржавеет, тогда как высокое содержание хрома значительно улучшит коррозионную стойкость. Это элемент №1, добавленный для того, чтобы нержавеющая сталь не оставляла пятен.
Удаление ржавчины
Обычно этот процесс трудоемкий. Однако, если вы пытаетесь восстановить что-то, что заржавело, у вас есть несколько вариантов, в зависимости от того, насколько глубоко въелась ржавчина.
- Преобразователи ржавчины – отличный способ «нейтрализовать» легкую ржавчину. Они могут действовать как грунтовка и непосредственно окрашиваться. Это хорошее решение, если вы просто пытаетесь уберечь что-то от распада и не слишком заботитесь о косметическом виде предмета.
- Лазеры помогут добиться аналогичного результата. Есть специально разработанные машины, которые удаляют ржавчину, оставляя лежащий под ней металл относительно неповрежденным. Но они не из дешевых. Большинство единиц стоят несколько десятков тысяч долларов.
- Небольшие металлические детали со средним количеством ржавчины можно смочить в кислоте, которая разъест ржавчину. Обычный домашний лайфхак – замочить инструменты в уксусе на день.
- Электролиз — отличный способ ускорить кислотное удаление ржавчины. Добавив электричество в кислотную ванну, можно очень тщательно удалить ржавчину.
Для более крупных панелей, например, для транспортных средств, наиболее распространенным способом избавиться от ржавчины является нанесение небольшого количества смазки на коленвал. Вы можете использовать проволочный круг или абразивную подушку с угловой шлифовальной машиной, чтобы удалить ржавчину до голого металла. После этого специалист по кузовам будет использовать затвердевающую шпатлевку, чтобы сгладить поверхность металла перед перекрашиванием панели.
В ассортименте нашей компании есть эффективный удалитель ржавчины с металлов «РжавоМед-У»
Почему металл ржавеет? – Сделай из металла
Ржавчина редко считается чем-то хорошим. Абсолютно больно восстанавливать все, что начало деградировать и гнить из-за ржавчины. Стоимость восстановления тоже может быть довольно безумной.
Так почему металл ржавеет? Любой металл, содержащий железо, при контакте с кислородом в присутствии воды начинает ржаветь. Эти же виды металлов также будут ржаветь при воздействии хлоридов и воды. Хлорид чаще всего содержится в соли.
В этом посте я расскажу о некоторых научных фактах, благодаря которым это происходит, о том, какие металлы не ржавеют и как можно предотвратить ржавление металлов.
Содержание
Почему металл ржавеет
Во-первых, ржаветь будет только металл, содержащий железо. Наиболее часто используемым металлом, содержащим железо, является сталь. Металлы, не содержащие железа, такие как алюминий и титан, ржавеют , а не (хотя и окисляются).
Ржавление – это электрохимический процесс, при котором железосодержащие металлы восстанавливаются до их естественного неочищенного состояния. Этот процесс можно ускорить, добавляя тепло, определенные минералы и химические вещества.
Думайте об этом как о естественном способе закапывать мусор обратно в землю.
Ржавчина – это вид окисления. Окисление — это причудливое слово, которое описывает потерю электрона в результате реакции с молекулой, атомом или ионом.
Железо и кислород имеют противоположные заряды, поэтому они притягиваются друг к другу (как магниты). Когда они контактируют друг с другом в присутствии воды, они объединяются. Атом железа теряет три электрона, а атом кислорода приобретает два атома. Это та потеря электрона, о которой мы говорили. Железо слишком даёт.
Образует молекулу Fe2O3, известную с научной точки зрения как оксид железа. Остальные из нас просто используют красивое и простое слово «ржавчина».
Окисление не обязательно означает, что виновником является кислород, хотя именно отсюда и возник этот термин. Еще во времена динозавров (или около того) кислород был единственным известным окислителем. Современное определение «окисления» может включать другие окислители, такие как перекись водорода и галогены.
Сверхбыстрая ржавчина
Не всякая ржавчина образуется под действием кислорода. Есть также тип ржавчины, который состоит из хлорида.
Распространенным источником хлорида является соль. На самом деле, причудливое название соли — хлорид натрия. Ион из хлорида будет очень сильно реагировать с железом, когда вокруг вода. Если кислорода нет, один только этот ион вызовет образование зеленой ржавчины, похожей на то, что вы видите на затонувших кораблях.
Вот почему металл так быстро ржавеет в океане. Соленый влажный воздух заметно ускорит этот процесс. Вы можете даже заметить образование ржавчины на голом металле в течение одного дня!
Еще одно распространенное место, где соль наносит ущерб металлу, — это холодные районы, где соль используется в качестве антиобледенителя для дорог. Обычно автомобили ржавеют и гниют значительно быстрее, если не обрабатывать металл и своевременно смывать соль.
На самом деле существует несколько видов оксида железа (ржавчины), кроме простого красного вещества из кислорода и зеленого вещества из хлорида, но в обычный день их можно увидеть довольно редко.
Как защитить металл от ржавчины
Существует множество способов предотвратить образование ржавчины на металлах, содержащих железо. Почти все эти методы состоят в создании барьера, который предотвратит контакт железа и кислорода.
Краска
Это наиболее распространенное и, как правило, самое дешевое решение. Если вы покрываете сталь слоем краски, вы создаете простой и легкий барьер, блокирующий молекулы кислорода.
Для правильной работы вам понадобится краска, которая будет прочно держаться на металле. Если он откалывается или отслаивается, он больше не защитит металл. Существуют специально разработанные краски для металла, а также порошковые покрытия для пластика и эмали, которые по сути делают одно и то же.
Гальваническое покрытие
Это процесс, при котором железо или сталь покрывают другим металлом, который не ржавеет. Это можно сделать электрохимически или методом осаждения из паровой фазы.
Другим распространенным способом нанесения металла является его погружение, как при цинковании. Горячее цинкование — это процесс, при котором сталь погружают в ванну с расплавленным цинком, который защищает металл от ржавчины.
По сути, вы используете другой вид металла для создания барьера между железом и кислородом или хлоридом.
Однако для некоторых металлов (например, цинка) вы также используете металл для поглощения того дополнительного электрона, который вызывает ржавчину. В конце концов цинк подвергнется коррозии, но пока он не исчезнет, сталь под ним будет ржаветь гораздо медленнее. Этот процесс называется катодной защитой.
Другие защитные барьеры
Помимо перечисленных выше, можно использовать еще несколько вариантов. Однако обычно это временные решения, например, для перевозки на лодке, или они требуют регулярного обслуживания.
Например, многие мелкие металлические компоненты погружаются в воск, когда они будут подвергаться воздействию соленого воздуха во время транспортировки. Для больших кусков металла можно использовать воск в виде спрея.
Многие компоненты машин покрыты маслом или смазкой. Поскольку масло отталкивает воду, это отличный способ предотвратить ржавчину. Недостатком этого является то, что масло должно оставаться на металле. Если его счистить и не наносить повторно, то металл заржавеет. Это означает, что машина будет нуждаться в регулярном обслуживании.
Сплавы и нержавеющая сталь
Для металлических компонентов, которые нельзя красить или покрывать, иногда решением является использование металлического сплава вместо обычной стали.
Нержавеющая сталь предотвращает ржавчину, поскольку она легирована другими металлами и элементами, которые окисляются и образуют тонкий барьер, предотвращающий ржавчину. Существует несколько различных видов нержавеющей стали, большинство из которых в той или иной степени ржавеют, так как содержат железо. Но тонкий оксидный слой, образованный этими легирующими элементами, предотвратит распространение ржавчины очень далеко.
Общие примеры легирующих элементов для нержавеющих сталей включают хром (наиболее распространенный элемент в этом металле, который предотвращает коррозию), а также никель и молибден.
Нержавеющая сталь с меньшим содержанием хрома будет более подвержена коррозии, тогда как высокое содержание хрома значительно улучшит коррозионную стойкость. Это элемент № 1, добавленный для того, чтобы сделать нержавеющую сталь… менее окрашенной.
Удаление ржавчины
Обычно это сплошная боль. Однако, если вы пытаетесь восстановить что-то ржавое, у вас есть несколько вариантов в зависимости от того, насколько глубоко проникла ржавчина.
- Преобразователи ржавчины — отличный способ «нейтрализовать» легкую ржавчину. Они могут действовать как грунтовка и могут быть непосредственно окрашены. Это хорошее решение, если вы просто пытаетесь сохранить что-то от распада и не слишком заботитесь о косметике.
- Аналогичного результата можно добиться с помощью лазеров. Существуют специально разработанные станки, которые удаляют ржавчину, оставляя основной металл относительно неповрежденным. Хотя они недешевы. Стоимость большинства единиц составляет несколько десятков тысяч долларов.
- Небольшие металлические детали со средним количеством ржавчины можно замочить в кислоте, которая разъедает ржавчину. Обычный бытовой подход — замочить инструменты в уксусе на сутки.
- Электролиз — отличный способ ускорить кислотное удаление ржавчины. При добавлении электричества в ванну с кислотой удаление ржавчины может быть чрезвычайно тщательным.
- Для больших панелей, например, на автомобилях, немного смазки для локтя является наиболее распространенным способом избавиться от ржавчины. Вы можете использовать проволочный круг или абразивный круг с угловой шлифовальной машиной, чтобы удалить ржавчину до голого металла. Оттуда специалист по кузовам будет использовать затвердевающую шпатлевку, чтобы сгладить поверхность металла, прежде чем перекрашивать панель.
Во всяком случае, это основной ответ на вопрос, почему металлы ржавеют. Если вы хотите узнать больше о металлах, которые не содержат железа и окисляются по-другому, вот статья:
Ржавеют ли титан, алюминий и другие цветные металлы?
Или, если вы хотите узнать больше о стали, это может быть вам более интересно:
Легированная сталь и углеродистая сталь — в чем разница?
Почему сталь ржавеет? Плюс ответы на другие вопросы о ржавчине стали
Несмотря на то, что сталь является одним из самых распространенных и полезных материалов в мире, она всегда имела один существенный недостаток. Он ржавеет. Мы часто видим темно-коричневый или красный цвет и шелушащийся материал на старых мостах, старых зданиях и на стали, которая слишком долго находилась под открытым небом. Однако сталь — не единственный металл, который ржавеет. Просто взгляните на любые монеты, которые у вас есть, на любое столовое серебро или на изображения Статуи Свободы. Цинк, никель, медь и алюминий и многие другие металлы также подвержены химической реакции коррозии. Почему сталь ржавеет в первую очередь, почему некоторые стали ржавеют, а другие нет, и почему сталь не ржавеет в определенных ситуациях, — это интересная тема.
Почему сталь ржавеет?
Любой материал из железа, который подвергается воздействию кислорода и воды, ржавеет. Поскольку сталь почти полностью состоит из железа, это самый высокопроизводительный искусственный материал, подверженный ржавчине. Чтобы понять, почему сталь ржавеет, нужно немного знать химию и периодическую таблицу. После элемента гелия элементы, как правило, имеют 8 электронов во внешней оболочке и будут заимствовать электроны у других элементов для достижения этого уровня. Вода, например, состоит из атома кислорода с 6 внешними электронами и 2 атомов водорода, каждый из которых имеет по 1 электрону. За счет заимствования и совместного использования электронов в реакции восстановления создается FeO(OH) (наиболее распространенная форма ржавчины).
Как образуется ржавчина?
Когда любой тип стали ржавеет, включая сталь, она подвергается химической реакции, называемой коррозией. Во время этого процесса воздействия воздуха и воды, оставленного снаружи или в условиях окружающей среды в течение длительного периода времени, могут образовываться различные типы ржавчины, но наиболее распространенной формой является Fe2O3. Ржавчина образуется только на внешней стороне металлической поверхности, потому что для образования ржавчины требуется воздействие кислорода и воды. Если вы найдете старый металлический стол или стальной стержень, оставленный снаружи, который вы пытаетесь очистить от ржавчины, значит, все блестящее под поверхностью, которое вы видите, еще не подвергалось воздействию кислорода и воды.
Ржавеет ли сталь в воде?
Да, сталь ржавеет в воде, достаточно посмотреть на подводные фотографии затонувших кораблей. Однако он образует другой тип ржавчины, который развивается не так быстро, как обычная ржавчина, которую вы видите на металлах, оставленных на открытом воздухе, — FeO(OH). В частности, он создает гидроксид железа (III) Fe(OH)3. Для образования ржавчины FeO(OH) стали нужны и вода, и кислород из воздуха. Однако это не означает, что ваша лодка, сделанная из стальных материалов, защищена от коррозии, поскольку лишь небольшое количество воздуха может вызвать ржавчину стали. Вы можете сами убедиться, что для создания обыкновенной ржавчины необходимо присутствие воздуха и воды, попробовав этот научный эксперимент дома:
Ржавеет ли сталь в соленой воде?
Да. На самом деле сталь ржавеет быстрее в соленой воде, чем в пресной. Присутствие соли действует как катализатор, ускоряя процесс химической реакции коррозии. Соль является электролитом, и она вносит ионы в воду. Те, кто живет в более холодном климате, хорошо осведомлены о коррозионной опасности соли и должны регулярно проверять свои автомобили зимой на наличие признаков ржавчины, если соль регулярно посыпают их дороги для борьбы с льдом. Дороги, мосты и другие металлоконструкции вдоль дорог в холодном климате также подвержены риску износа.
Как быстро ржавеет сталь?
Сталь сразу ржавеет при контакте с влагой и воздухом. Как быстро сталь ржавеет, как правило, зависит от того, насколько сталь подвергается воздействию влаги и воздуха, уровня влажности и воздуха, а также наличия каких-либо защитных покрытий (мы вернемся к этому позже). Хотя химическая реакция, вызывающая коррозию стали, происходит мгновенно, может пройти некоторое время, прежде чем вы это заметите. Визуальные признаки ржавчины могут появиться уже через неделю или две при соблюдении правильных условий. Ржавчина сначала повлияет на внешний вид стали, а затем начнет медленно разъедать стальную поверхность. По прошествии достаточного времени все железо в стальном материале окислится и сделает сталь практически бесполезной для той цели, для которой она была предназначена. К счастью, этот процесс окисления обычно занимает много времени, и некоторые ржавые поверхности можно исправить, приложив немного усилий, как помогает объяснить Джей Лено.
Мягкая сталь ржавеет?
Да. Мягкая сталь, также известная как углеродистая сталь, со временем будет ржаветь, если ее не обработать каким-либо защитным покрытием для предотвращения коррозии стали. Мягкая сталь имеет низкое содержание углерода, и углерод не помогает предотвратить ржавление стали. Элементы, которые вводятся в сталь, такие как молибден, титан и хром, могут улучшить коррозионную стойкость стали, но не делают ее устойчивой к ржавчине.
Ржавеет ли оцинкованная сталь? А как насчет титановой стали и нержавеющей стали?
Хотя железо в стали подвергается процессу окисления, в результате которого образуется ржавчина, покрытие стали тонким слоем материала, который не ржавеет, является эффективным способом защиты стали от коррозии. Вот несколько наиболее распространенных методов защиты металлов от коррозии.
Цинк (оцинкованная сталь)
Покрытие стали цинком обычно называют цинкованием стали. Сталь, среди других металлов, таких как алюминий и железо, погружают в цинк с температурой 860 градусов по Фаренгейту. Цинк реагирует с кислородом и углекислым газом с образованием карбоната цинка, который используется в качестве внешнего вида многих металлических предметов, таких как уличные фонари, двутавровые балки и другие изделия из стали. Он не только придает стали приятный внешний вид, но и отлично справляется с предотвращением образования ржавчины. Конечно, если внешняя поверхность будет поцарапана или изношена, то открытая теперь сталь начнет подвергаться коррозии.
Хром (нержавеющая сталь)
Сталь, покрытая тонким слоем оксида хрома, чаще называется нержавеющей сталью и является одной из наиболее широко производимых коррозионно-стойких сталей в мире. Хром действует в основном для предотвращения процесса окисления коррозии, поскольку он действует как барьер для кислорода, не позволяющий кислороду достичь железа стали. Хром также придает стали чистый и полированный вид, что делает ее пригодной для широкого спектра применений.
Алюминий (алюминиевая сталь)
Сталь, покрытая алюминиево-кремниевым сплавом, обладает большей коррозионной стойкостью, чем сталь, а также сохраняет свойства стали при экстремально высоких температурах. По этой причине алюминиевая сталь часто используется для применений, требующих, чтобы материал выдерживал высокие температуры, но не ржавел со временем, например, кондиционеры, автомобильные глушители, печи, водонагреватели и камины.
Как защитить сталь от ржавчины
Если у вас есть стальные инструменты, детали автомобилей или сарай из стали, все они могут подвергнуться ржавчине, если с ними не обращаться должным образом. Вот несколько наших любимых советов по предотвращению образования ржавчины на повседневных предметах из стали.
- Держите его сухим . Независимо от того, моете ли вы свои инструменты или случайно оставили их под дождем, лучше всегда держать их сухими.