Почему ржавеет нержавеющая сталь: Почему ржавеет нержавейка.

alexxlab | 06.01.2023 | 0 | Разное

Содержание

Почему нержавеющая сталь не ржавеет

Само название «нержавеющая сталь» подразумевает, что этот сплав не поддается коррозии.

Эффективно сопротивляющиеся появлению ржавчины металлические изделия стали настоящим прорывом в сфере металлургии. Еще до разработки подобных сплавов человек пытался найти способ защитить металл от повреждений во влажной среде, но все попытки красить, лакировать, покрывать маслом железные детали оказывались тщетными.

Получить желаемый результат удалось, дополнив железные сплавы дополнительными элементами – хромом, никелем и др. Такая сталь получила название «легированная нержавеющая сталь» и стремительно обрела популярность среди производителей в разных сферах промышленности.

Группы нержавеющих сталей

В основе любого стального сплава находится железо. А вот то, какие элементы и в каких массовых долях его дополняют, определяет принадлежность марки к одной из групп. Всего их выделяют 5, но наибольшую востребованность получили сплавы трех категорий:

Вид стали	Твердость	Коррозийная стойкость	Магнитные свойства	Устойчивость к агрессивным средам
Ферритные	Средняя	Высокая	+	+
Мартенситные	Очень высокая	Средняя	+	+
Аустенитные	Высокая	Высокая	–	+

Примерно 90% общего потребления стали на мировом рынке отдано аустенитным сплавам. Они легко поддаются тепловой обработке, сварке, просты в использовании. Стоимость нержавеющей стали данной группы также сравнительно невысока.

Секрет нержавейки – в составе

Степень стойкости марок к коррозии зависит от величины массовой доли хрома и никеля, добавленных в сплав. Под их воздействием на поверхности металла образуется тончайшая оксидная пленка, не допускающая разрушения структуры под действием факторов извне. Будет ли нарушен этот слой при механическом повреждении поверхности детали?

Особенность высоколегированных сталей состоит в способности самовосстанавливать защиту на структурном уровне. Трещины, царапины, срезы не станут причиной появления ржавчины. При нарушении оксидного слоя он моментально образуется вновь, покрывая все зоны металлической детали. Такие изделия могут длительный период времени находиться во влажной среде без вреда для их качества.

Не всегда коррозиеустойчивости популярных марок достаточно для выполнения поставленных перед стальными деталями задач.

Так, в пищевой, химической, нефтегазовой промышленности, автомобиле- и судостроении и других сферах, где воздействия агрессивных сред не избежать, используют сталь с дополнительными усиливающими компонентами.

Молибден – один из наиболее распространенных и применяемых элементов для увеличения функциональных возможностей стальных сплавов. Купить нержавеющую сталь с включением молибдена предпочитают производители, продукция которых контактирует с серной, борной, уксусной и другими сильными кислотами, морской водой, хлористой средой. Такая нержавейка еще называется «морской».

Может ли нержавеющая сталь ржаветь или нет, причины ржавления

ГлавнаяСправочникМожет ли нержавеющая сталь ржаветь?

Может ли ржаветь нержавеющая сталь или нет? Если говорить о нержавеющей стали с содержанием хрома более 10,5%, то возникновение ржавчины полностью исключить нельзя. Даже аустенитная сталь с содержанием хрома свыше 20% и содержанием никеля более 8% может поржаветь при неправильном обращении и обработке или конструктивных дефектах. Вот почему так важно при обработке нержавеющей стали использовать абразивные инструменты со специальными свойствами. Примером таких инструментов являются фибровые шлифовальные круги или абразивные отрезные круги с пиктограммой Fe, S, Cl < 0,1%.

Нержавеющая сталь, как и обычные сорта стали, вступает в реакцию с кислородом, благодаря чему образуется оксидная пленка. Однако в случае с обычной сталью кислород вступает в реакцию с имеющимися атомами железа, что приводит к образованию пористой поверхности, которая способствует дальнейшей реакции. Это может привести к полному заржавению детали. В случае с нержавеющей сталью кислород реагирует с атомами хрома, которые в относительно высокой концентрации присутствуют в стали. Атомы хрома и кислорода образуют толстую оксидную пленку, которая предотвращает дальнейшее развитие реакции. Эта оксидная пленка также называется пассивным слоем в силу своей реакционной инертности в отношении окружающей среды. Характер и устойчивость пассивного слоя зависит в первую очередь от состава сплава стали.

Коррозия

Существует две причины возникновения ржавчины на нержавеющей стали:

пассивный слой не образовался;
пассивный слой был разрушен.

Отсутствие пассивного слоя может быть вызвано только высокой степенью чистоты. Обрабатываемые поверхности тщательно зачищаются от всех загрязнений.

Описанные ниже виды коррозии обусловлены последующим разрушением пассивного слоя:

Общая поверхностная коррозия

Общей поверхностной коррозией называется равномерное повреждение поверхности детали. Этот вид коррозии возникает только в том случае, если на поверхность воздействуют кислоты или сильные щелочи. Если ежегодная скорость коррозии составляет меньше 0,1 мм, то можно говорить о достаточной устойчивости материала к поверхностной коррозии.

Точечная коррозия (питтинг)

Точечная коррозия возникает в том случае, если пассивный слой разрушается локально. Причиной являются ионы хлорида, которые в присутствии электролита вытягивают атомы хрома, необходимые для образования пассивного слоя. Так возникают точечные отверстия. Наличие отложений, налета ржавчины, остатков шлака или цветов побежалости приводит к усилению точечной коррозии.

Интеркристаллическая коррозия

Интеркристаллическая коррозия может возникнуть в том случае, когда под воздействием тепла вдоль границ зерен выступает карбид хрома и при наличии кислой среды происходит растворение. Это происходит при следующей температуре:

аустенитная сталь: 450° – 850°C
ферритная сталь: более 900°C

Сегодня при выборе правильного материала интеркристаллическая коррозия больше не играет никакой роли.

Контактная коррозия

Контактная коррозия возникает в том случае, когда в контакт вступают различные металлы под воздействием электролита. Менее благородный материал начинает корродировать и растворяться. Нержавеющие стали являются благородными при контакте с большинством других металлов.

Будет ли нержавеющая сталь ржаветь?

Нержавеющая сталь является одним из наиболее широко используемых металлов в самых разных отраслях промышленности. Благодаря своей податливости и высокой коррозионной стойкости он очень востребован многими производителями, которые ищут для своей продукции металлический материал, не требующий особого ухода. Вы можете найти изделия из нержавеющей стали в автомобильной, пищевой и медицинской промышленности, а также во многих повседневных предметах домашнего обихода.

РЖАВЕТ ЛИ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ?

Несмотря на то, что нержавеющая сталь известна своей исключительной устойчивостью к коррозии, при определенных обстоятельствах она подвержена ржавчине. Хотя ржавые металлы часто являются результатом воздействия воды, нержавеющая сталь также будет ржаветь от воздействия вредных химических веществ, солевого раствора, жира или длительного воздействия тепла.

КАКИЕ СВОЙСТВА ПРИДАЮТ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ УСТОЙЧИВОСТЬ К КОРРОЗИИ?

Нержавеющая сталь — это сплав на основе железа, состоящий из двух или более основных сырьевых материалов, встречающихся в природе, включая железную руду, хром, кремний, никель, углерод, азот и марганец. Элементы добавляются для улучшения определенных свойств металла, таких как коррозионная стойкость, пластичность, ковкость и так далее.

Элементом, ответственным за устойчивость нержавеющей стали к коррозии и ржавчине, является хром, который обычно составляет от 12 до 20 процентов состава сплава в процессе плавки и литья. Чем меньше хрома, тем менее устойчива сталь к ржавчине.

ПОКРЫТИЯ, СТОЙКИЕ К КОРРОЗИИ

В большинстве случаев для предотвращения дальнейшей коррозии на нержавеющую сталь можно наносить полиуретановый верхний слой, герметик или эпоксидное покрытие. Эти покрытия являются надежным и экономически выгодным выбором для предотвращения ржавчины на изделиях из нержавеющей и углеродистой стали. Кроме того, спреи-ингибиторы коррозии отлично подходят для профилактического обслуживания и продаются в большинстве хозяйственных, автомобильных или универмагов.

ЧТО ВЫЗЫВАЕТ РЖАВЧИНУ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ?

Ржавчина является результатом реакции окисления. Когда железо, внедренное в нержавеющую сталь, вступает в реакцию с водой и кислородом, оно образует гидратированный оксид железа, или, проще говоря, ржавчину. Тем не менее, уродливое красноватое или коричневое покрытие возникает только при окислении железа или его сплавов.

ДРУГИЕ ПРИЧИНЫ РЖАВЧИНЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ:

Вредное химическое воздействие
Контакт с физиологическим раствором

Загрязнение смазкой
Длительное воздействие тепла

КАК ОЧИСТИТЬ ИЛИ УДАЛИТЬ РЖАВЧИНУ С НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Если ваши изделия из нержавеющей стали заржавели, вы можете быть уверены, что существует несколько эффективных способов удаления коррозии. Давайте рассмотрим некоторые из лучших способов удаления ржавчины, от промышленных до бытовых:

ДОМАШНИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ РЖАВЧИНЫ:

Смешайте уксус, пищевую соду и соль, чтобы создать средство для удаления ржавчины
Счистите ржавчину смесью лимона, лайма и соли
Используйте смесь кетчупа и стиральной соды для удаления ржавчины

ПРИОБРЕТЕННЫЕ В МАГАЗИНЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ РЖАВЧИНЫ

Порошок или спрей для удаления ржавчины Iron OUT
CLR — Средство для удаления кальция, извести и ржавчины
Средство для удаления ржавчины WD-40 Замачивание или распыление

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МЕТОДЫ УДАЛЕНИЯ РЖАВЧИНЫ

Использование проволочной щетки и шлифовального станка для удаления поверхностной ржавчины
Пескоструйная очистка металла от ржавчины
Замачивание ржавых изделий в химическом растворе

ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО, НЕБОЛЬШИЕ ОБЪЕМЫ ПОСТАВЩИКОВ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Если вам нужен материал из нержавеющей стали, Mead Metals может помочь. Мы обслуживаем различные отрасли промышленности, предлагая высококачественную металлическую продукцию в малых и больших объемах заказов, что позволяет нам удовлетворить потребности практически любого применения.

Мы предлагаем нержавеющую сталь и листовой нержавеющий металл различных марок и в различных количествах, а также можем предоставить множество дополнительных услуг, включая продольную резку, резку по длине и кромкообрезку. Наш опытный персонал всегда готов помочь вам с любыми вопросами и потребностями, поэтому свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить гарантированное быстрое предложение от Mead Metal.

Почему нержавеющая сталь ржавеет?

Выбирая материал для своей летней кухни, вы наверняка слышали, что нержавеющая сталь — самый прочный и долговечный вариант. Как и в случае с большинством металлов (нержавеющая сталь, алюминий, никель и марганец), подвергающихся воздействию внешних факторов, всегда существует опасность ржавчины и коррозии с течением времени. Хотя нержавеющая сталь является превосходным металлом в том смысле, что это лучший вариант для ваших уличных кухонных шкафов из-за коррозионной стойкости, она не требует обслуживания. это пятно меньше – без пятен стойкий – это означает, что его необходимо правильно и регулярно чистить, чтобы предотвратить ржавчину и коррозию.

Brown Компания Jordan Outdoor Kitchens производит шкафы из самых популярных марок нержавеющей стали (304 и 316) для уличных кухонь. Все различные марки нержавеющей стали состоят из сплавов железа и элемента хрома. Не менее 10,5% материала должно быть хромом, чтобы считаться нержавеющей сталью, а этот ключевой элемент является главным борцом с ржавчиной.

См. также – Нержавеющая сталь 304 и 316: в чем разница?

Чтобы уменьшить общее техническое обслуживание и предотвратить коррозию оголенной нержавеющей стали, нанесение порошкового покрытия на ваши шкафы добавит красоты и сделает ваши шкафы практически не требующими обслуживания. Однако важно учитывать, каким образом голая нержавеющая сталь может быть подвержена ржавчине.

Когда ржавеет нержавеющая сталь?

Если нормальная сталь подвергается воздействию кислорода, образуется оксид железа, который придает металлу хорошо известный цвет ржавчины. Присутствие хрома в нержавеющей стали вызывает образование оксида хрома, а слой оксида хрома делает нержавеющую сталь устойчивой к ржавчине, замедляя скорость коррозии. Нержавеющая сталь, содержащая достаточное количество хрома, по-прежнему будет защищена от ржавчины и коррозии. Однако при определенных обстоятельствах нержавеющая сталь становится уязвимой. Эти обстоятельства включают контакт с агрессивными химическими веществами, присутствие обычной стали на нержавеющей стали или воздействие чрезвычайно высоких температур.[1]

Контакт с коррозионно-активными химическими веществами без надлежащей очистки (используйте очиститель для нержавеющей стали) со временем обязательно вызовет коррозию металла из нержавеющей стали. Например, воздействие морской воды или воды в бассейне может вызвать ржавление нержавеющей стали из-за коррозионной природы хлора в соленой воде и химикатах для чистки бассейнов. Нержавеющая сталь 316 более устойчива к коррозии из-за присутствия в сплаве молибдена, который обеспечивает устойчивость к теплу, соли и другим химическим веществам, что дает нержавеющей стали 316 прозвище «морской класс». Тем не менее, ни один из сортов не является застрахованным, поэтому необработанную нержавеющую сталь необходимо регулярно очищать, особенно при воздействии агрессивных химикатов.

Еще один случай образования ржавчины – контакт обычной стали с поверхностью изделия из нержавеющей стали. Примером этого является использование стальной шерсти для очистки инструмента из нержавеющей стали. Крошечные частицы стали на поверхности нержавеющей стали могут привести к падению концентрации хрома на поверхности ниже 12%, а концентрация не менее 12% имеет решающее значение для защиты нержавеющей стали от ржавчины. Если нержавеющая сталь начинает ржаветь в этой среде, удаление ржавчины и тщательная очистка поверхности растворителем для удаления частиц стали должны предотвратить дальнейшее окисление.

Ржавчина также может возникнуть, когда нержавеющая сталь подвергается воздействию очень высоких температур, например, в диапазоне 750-1550 градусов по Фаренгейту. Как правило, эта деградация происходит из-за нагрева и охлаждения нержавеющей стали во время ее сварки. Происходит процесс, называемый «сенсибилизация», при котором карбиды образуются, когда углерод и хром соединяются вместе в нержавеющей стали. Карбиды вызывают дефицит хрома в нержавеющей стали, что приводит к возникновению ржавчины.

Как защитить нержавеющую сталь от ржавчины и дальнейшая коррозия

Наиболее эффективным способом предотвращения ржавления нержавеющей стали является порошковое покрытие поверхности. Порошковое покрытие включает в себя нанесение сухого цветного порошка на нержавеющую сталь с помощью электростатических зарядов.

TOP HEADLINES