Ржавеет сталь – Почему сталь не ржавеет? – ХЗ почему… – Хочу Знать! – Эрудитов Нет?
alexxlab | 07.03.2018 | 0 | Вопросы и ответы
Почему же ржавеет нержавейка? | СтенлисПро
Почему ржавеет нержавейка или ничто не вечно под луной
В данной статье мы частично ответим на вопрос почему ржавеет нержавеющая сталь, но отвечать на этот вопрос будем не с технической точки зрения, описывая такие банальные и скучные причины ржавления, как появление общей, межкристаллитной, точечной, либо щелевой коррозии. Нет. Сегодня мы разберем причины ржавления нержавейки чисто по причине присутствия человеческого фактора. И не только его.
Одной из причин ржавления нержавейки по причине человеческого фактора может служить следующая ситуация. На предприятии по производству бассейнов появляется заказ на оснащение переливным бассейном небольшого фитнес-центра. А заказ этот появляется благодаря выигранному предприятием тендеру. В результате жесткой конкуренции пришлось значительно снизить стоимость изготовления бассейна. Предприятие пошло на снижение по причине выставленного счета на нержавеющую сталь AISI 316, из которого делаются бассейны, от одного из поставщиков, предложившего самую низкую цену на нержавеющие листы. Все документы и спецификации подписаны. Металл уже получен. Правда при приемке на складе заметили, что на листах нет маркировки. Зато сертификат поставщик к документам приложил, и даже дал небольшую отсрочку платежа. Через некоторое время предприятие изготовило у себя на производстве заказ, произвели монтаж бассейна и оборудования водоподготовки и даже предоставили заказчику программное обеспечение для контроля за насосами и фильтрами бассейна из нержавейки. Подписали акты-приемки. Отметили выполнение заказа и благополучно забыли. Ибо появились и другие заказы.
бассейн из нержавейки
А через полгода к предприятию-изготовителю обратился представитель заказчика с претензией появления точек темно-рыжего цвета в различных местах бассейна. После проведения осмотра чаши бассейна было выявлено, что точки ржавчины образовались в следствии воздействия реагентов, которыми обеззараживают воду. Но ведь в производстве использовалась кислотостойкая нержавейка AISI 316! Как такое могло произойти? После долгих разбирательств и поисков возможных причин случившегося на складе нашли небольшие куски закупленных когда-то листов и отдали кусок на хим. анализ. Выяснилось, что сталь, из которой сделали бассейн, и рядом не стояла по химическому составу со сталью AISI 316.
Что же в действительности произошло? Вы, конечно, можете сказать: не гонялся бы ты, поп, за дешевизной. Но не всегда низкая цена может означать, что вас хотят обмануть. Тут, к примеру, может сыграть тот факт, что у поставщика лежит металл, который он закупил по очень хорошей цене у завода-изготовителя. Но в данном случае произошло нечто другое. На производстве при приемке нержавеющих листов не придали особого значения отсутствию маркировки на поверхности листов, а как известно, именно по маркировке на листе нержавейки можно соотнести данные в сертификате, при проверке на подлинность. А металлоторговец, предоставивший низкую цену, сам у кого-то перекупил эти листы и просто предоставил сертификат от другой партии. Вот и результат.
На будущее: в случае предъявления высоких требований к изделиям из нержавеющей стали проверяйте наличие маркировки на листовой нержавейке и приобретайте товар у проверенных поставщиков.
Почему ржавеет нержавейка? Непредвиденная ситуация.
Может ещё случиться и такая ситуация. Допустим, вы купили нержавеющую металлопродукцию, не важно что — нержавеющий лист или профильную нержавеющую трубу, к примеру, марок стали AISI 430 или AISI 201, и решили использовать её в своем производстве по прямому назначению, скажем так, без фанатизма. И купили, можно сказать, прям с корабля, с которого контейнер с нержавейкой только поступил на склад продавца. Купили и забыли. Лежит он у вас на складе и ждёт своего часа. В один прекрасный день у рабочих на производстве руки доходят до купленной вами нержавейки, а она ржавая. Они смотрят на неё и глаза у них становятся такими 0_о. Звонят вам и у вас становится такое же выражение лица. Как так? – думаете вы. Вот же — на руках – свежёхонький сертификат на металлопродукцию. Вы так долго ждали поставки этой нержавейки! Ахи да охи, ругань с поставщиком. Срыв сроков выпуска продукции. Всё тлен.
стихийные бедствия могут попортить нержавейку при транспортировке
А что, собственно, случилось-то? Да, обычное чрезвычайное происшествие в процессе транспортировки морем контейнеров с нержавейкой на контейнеровозе. Судно попало в шторм. Залило водой. Морской водой. И хотя контейнеры для транспортировки делают не из нержавейки, а из кортеновской стали, устойчивой к атмосферной коррозии, морская соленая вода все-равно просачивается во внутрь контейнера, и вода с тридцатью пятью промилле (‰), являющимися показателем средней солености Мирового океана, таки вступает в контакт с нержавейкой, а результат взаимодействия соленой морской воды со сталью вы уже видели у себя складе. Так что ещё одним вариантом ответа на вопрос почему ржавеет нержавейка служит вышеописанная ситуация. И, как вы поняли уже, нержавеющая сталь AISI 201, а уж тем более AISI 430 не предназначены для работы в морской воде.
Почему ржавеет нержавейка? Простая невнимательность
небольшая очередь на загрузку на нашем складе с нержавейкой
Рассмотрим ещё пример. Заслали вы бойца на машине за металлом для нужд производства вашего к металлоторговцу. Да не за простым металлом, а за разномарочным. За черным и за нержавеющим. Хотя нержавейка и так относится к черному металлу, но сейчас не об этом. Итак, боец на базе. Его грузят. Листовым прокатом его грузят. И складывают всё друг на друга. Черный лист на лист нержавеющий. Без каких-либо прокладок между листами. И в процессе погрузки черный лист немного царапнул по нержавеющему. А ещё и моросит на улице слегка. В общем, созданы все условия для того, чтобы нержавейка начала ржаветь.
А всё почему? Потому что повреждён защитный слой оксидной пленки и происходит вытяжка железа на поверхность нержавеющего листа, которое и будет корродировать. Ибо вспомнив таблицу из ГОСТа 9.005 72-ого года рождения выпуска, в которой указана допустимость контактов различных металлов друг с другом, можно увидеть, что нержавеющие хромоникелевые и хромистые стали ну никоим образом не должны контактировать с низколегированной и углеродистой, то есть черной, сталью. От слова совсем. Разве что некоторым хромистым сталям ограничено допустимы контакты в атмосферных условиях и то при условии азотированного, оксидированного или фосфатированного покрытия низколегированной и углеродистой стали. Вот вам ещё один ответ на вопрос почему ржавеет нержавейка.
Почему ржавеет нержавейка? На заметку.
В данном примере нам не удастся ответить на вопрос почему же ржавеет нержавейка, так как мы просто рассмотрим вариант неправильного использования конкретной марки стали в определенных условиях. Предположим, ваш внук, являющийся большим поклонником Юрия Гагарина и главы компании Tesla и Space X, подходит к вам и говорит: — Деда, а давай сделаем ракету? Чем мы хуже американцев? – и действительно, чем? И вы, будучи увлеченным по молодости ракетостроением, решили с внуком на летних каникулах запустить на заднем дворе на вашей даче небольшую ракету. Не Р-7, конечно, а поменьше. Посмотрев старые записи, а также видео таких-же энтузиастов на ютубе, вы приступаете к работе в вашем гараже. Благо у вас сохранилось небольшое количество топлива на основе пары жидкий кислород и керосин, а неподалеку есть металлобаза.
И вот, после нескольких недель конструирования ваше чудо готово к запуску. Алюминиевый корпус полутораметровой ракеты и двигатель, у которого баки сварены из нержавеющих листов AISI 304, красуется на заднем дворе, а вы уже созвали всех соседей, внук успел сделать несколько селфи с гостями и скоро начнется обратный отсчёт до запуска. Чистое небо и приподнятое настроение способствует скорейшему запуску. Камеры телефонов наведены на вашу ракету, внук отсчитывает заветные «три, два, один! Поехали!» Производится поджиг топлива и запуск произведен! Из сопла раздается шум, химическая реакция окисления с последующим выделением тепла идёт полным ходом. Металлические хомуты, приваренные к профильным трубам, являющиеся подобием ферм-опор, отводятся от корпуса ракеты и обтекаемая конструкция несется ввысь. В считанные секунды ракета со свистом взлетает под восторженные возгласы смотрящих, оставляя за собой небольшое количество дыма. Оптика камер телефонов пытается отследить быстро удаляющийся объект в небе. Проходит секунд десять, как вдруг небольшая вспышка в небе даёт вам понять, что до стратосферы вашей ракете не дотянуть. Удивленные вскрики гостей и протяжное «Н-е-е-е-т!» вашего внука, переносящего свой взор на вас, зарождает в последующей молчаливой паузе немой вопрос — Как тебе такое, Илон Маск? Что же могло произойти?
Есть подозрения, что произошёл взрыв в отсеке с жидким топливом. А произошёл он потому, что нержавеющая сталь AISI 304 не выдерживает такие температуры, при которых горело керосинное топливо с кислородом. В ГОСТе 5632-72, где отечественным аналогом импортной стали является нержавеющая сталь 08Х18Н10 указано, что рекомендуемая максимальная температура применения 800 °С. Горение же топлива происходило при температурах, дважды превышающих этот показатель. К слову сказать, сам двигатель нужно было лучше сделать из меди, ведь благодаря её намного высокой, чем у нержавейки, теплопроводности, ракета бы пролетела значительно выше из-за того, что стенки баков в двигателе прогорели-бы позже. Так что на будущее имейте в виду, что лучше использовать нержавеющую сталь согласно её специфики применения, нежели омрачить воспоминания внука о лете, проведенном у дедушки на даче.
А если говорить серьезно, то вы можете просто обратиться к нам в компанию СтенлисПро, и мы избавим вас от хлопот выбора той или иной марки нержавеющей стали для ваших нужд. Звоните — (812) 320-14-01
Смотрите также:
generalsteel.ru
Почему нержавеющая сталь не ржавеет. «Морская» нержавейка
По статистике примерно пятая часть всего годового производства стали в мире уходит на замену стальных деталей, поврежденных ржавчиной. Это составляет значительные экономические потери, большей части которых можно было бы избежать, добавляя в сталь специфические элементы, значительно улучшающие ее свойства: хром (Cr), вольфрам (W), никель (Ni), ванадий (V), молибден (Mo) , кремний (Si), марганец (Mn) и др. Данный вид стали называется — Легированной. Изменение химического состава приводит к изменению структуры стали и ее свойств. Легированная сталь приобретает свойства, которых нет у обычной углеродистой стали, и исключает ее недостатки. Изделия из нержавеющей стали экологичны, соответствуют всем требованиям и нормам гигиены, поэтому также нашли широкое применение при производстве кухонной посуды. По химическому составу различают низко-, средне- и высоколегированную сталь.
Всего различают пять больших групп нержавеющих сталей, определяемых их микроструктурой. Наиболее распространенными являются три из них:
- Аустенитные (Austenitic) — не магнитная сталь с основными составляющими 15-20% хрома и 5-15% никеля, которые увеличивают сопротивление коррозии. Она хорошо подвергается тепловой обработке и сварке. Именно аустенитная группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве элементов крепежа.
- Мартенситные (Martensitic) – в связи с большим содержанием углерода, значительно более твердые, чем аустетнитные и ферритные стали. Могут быть магнитными. Находят применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Больше подвержены коррозии.
- Ферритные (Ferritic) стали содержат меньшее количество углерода, поэтому значительно более мягкие, чем мартенситные. Они также обладают магнитными свойствами. Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся все стали 400 серии.
Самая широкая и востребованная группа из этих категорий стали- аустенитные, составляющие примерно 90% общего потребления нержавеющей стали. К этому виду относятся нержавеющие стали 300-ой серии: aisi 304, aisi 316, aisi 316T, aisi 321.
Из-за универсальности своих физических характеристик наиболее популярна из многочисленных марок нержавеющей стали — AISI 304 (08Х18Н10). В ней содержится 18% Хрома (Cr) и 8% Никеля (Ni). Благодаря высокому содержанию никеля на поверхности стали образуется оксидная пленка, защищающая металл от коррозии и воздействия агрессивных химических веществ. Практически на любых поверхностях при резких перепадах температуры образуются микротрещины, при попадании жидкости в эти трещины, основной металл коррозирует и со временем разрушается. В случае с нержавеющей сталью, даже при механическом повреждении верхний слой при доступе кислорода самовосстанавливается и изделие полностью сохраняет свои антикоррозийные свойства. Этим обусловлено ее широкое применение во многих отраслях промышленности и быту.
Однако, существуют отрасли, требующие в применении специфические материалы и приспособления: химическая, нефтегазовая, пищевая промышленности, а также судоходство и судостроение. Все большее распространение получает улучшенная версия стали AISI 304 (08Х18Н10)- AISI 316 (10Х17Н13М2) с добавлением молибдена (Мо). К примеру, практически все оборудование для целлюлозных заводов и для предприятий по изготовлению бумаги изготавливаются из нержавеющих сталей. Минимально допустимой маркой является AISI 316.
Технические характеристики материала
| состав | материал | |
|---|---|---|
| AISI 316 L 1.4404 | AISI 304 L 1.4301 | |
| Углерод (С %) | макс. 0,03 | макс. 0,07 |
| Хром (Cr %) | 16,5 – 18,5 | 17,0 – 19,0 |
| Никель (Ni %) | 11,0 – 14,0 | 8,5 – 10,5 |
| Молибден (Mo %) | 2,0 – 2,5 | — |
| Марганец (Mn %) | макс. 2,0 | макс. 2,0 |
| Кремний (Si %) | макс. 1,0 | макс. 1,0 |
| Сера (S %) | макс. 0,03 | макс. 0,03 |
Молибден делает сталь более защищенной от щелевой и питтинговой коррозии в хлористой, морской воде и в сильноагрессивных средах: серной, фосфорной, борной, муравьиной, уксусной, щавелевой, молочной и других кислотах. Недаром этот вид стали называют «морской нержавейкой».
Таблицы воздействия некоторых кислот и их растворов на нержавеющую сталь:
| марка AISI 316 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура | 20° | 80° | ||||||||||
| Концентрация, % к массе | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Серная Кислота | 0 | 1 | 2 | 2 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Азотная Кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Фосфорная Кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Муравьиная Кислота | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| маркаAISI 304 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура | 20° | 80° | ||||||||||
| Концентрация, % к массе | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Серная Кислота | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Азотная Кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Фосфорная Кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Муравьиная Кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 2 | 1 | 0 |
Расшифровка:
0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 mm/год
1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100m до 1000 mm/год
2 = non resistant — Скорость коррозии более чем 1000 mm/год
Как видно из таблицы, изделия из стали AISI 316 противостоят воздействию коррозии в большинстве кислот и их растворов, чем и обусловлено их применение в агрессивных средах.
kvt.su
Может ли нержавеющая сталь ржаветь или нет, причины ржавения
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%.
Пассивный слой
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.
klingspor.com.ru
Что такое «Медицинская сталь» или почему нержавейка иногда ржавеет?
« Вернуться к списку статейЗнаете ли вы, что существует восемь видов Медицинской стали. Какая же марка стали лучше всех пригодна для маникюрного инструмента, в частности? Что делать если маникюрный инструмент ржавеет? Почему нержавейка ржавеет? Это вы узнаете из данной статьи.
Медицинская сталь получила своё название в соответствии с Советским Гостом. На фото вы видите действующий ГОСТ Российской Федерации 1992 года
(ГОСТ Р 50328.1-92)
Как видно из названия документа речь идёт о металлическом материале (Нержавеющая сталь) из которого, в частности изготавливаются и хирургические инструменты. Отсюда другое название материала – «Хирургическая сталь». Далее я поделюсь тремя выводами, которые можно сделать, внимательно прочитав этот документ.
Во-первых, к хирургическому инструменту относится не только режущий инструмент, такой как скальпели, ножницы и кусачки. Но также всевозможные ёмкости из нержавейки и другие вспомогательные принадлежности.
Во-вторых, Медицинская сталь не одна. Медицинские стали – это целая группа марок металлических сплавов. В том числе 20Х13 из которой изготавливаются ширпотребовские кусачки. Стали 30Х13 и 40Х13 – из неё изготавливают маникюрные кусачки, скальпеля и другие режущие инструменты. И даже такая сталь, как 12Х18Н9 из которой изготавливают обычные кухонные кастрюли, тоже относится к Медицинской стали. И производители кастрюль не забывают написать на своих рекламных буклетах: «Сделано из Медицинской стали». Там же есть достойные внимания термоупрочняемые нержавеющие стали марок 45Х14, 65Х13, 50Х14МФ, 90Х18МФ…
Итак, мы увидели, что хирургический медицинский инструмент, не представлен исключительно режущим инструментом, а так же, что «медицинская сталь» не представлена какой-то одной маркой. Фактически любая нержавейка, которая сегодня используется в народном хозяйстве, является «Медицинской сталью». И наконец, в-третьих, мы узнаём из Госта, что не всякая медицинская сталь пригодна для изготовления кусачек и ножниц.
Какие же марки Медицинской стали пригодны для изготовления маникюрного режущего инструмента?
Рассмотрим две наиболее часто употребляемые 40Х13 и 30Х30.Чем отличаются эти стали? Какая лучше? Ответив на первый вопрос , мы легко ответим и на второй. Это практические вопросы. Одни производители делают кусачки для кутикулы из 40Х13, другие из 30Х13 – Что выбрать? Все нержавеющие стали содержат не менее 13% хрома. Отличие же свойств определяется циферками 30 и 40 в начале маркировки. Эти цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Что это нам даёт? Углерод влияет на твёрдость стали после закали. Сталь 30Х13 даёт максимальную твёрдость 50-52 условных единиц, а Сталь 40Х13 до 56-ти тех же единиц твёрдости. То есть является более твёрдой. Твёрдость как вы догадались это хорошо. В маникюрных щипчики – особые условия резания. После отрезания мягкой распаренной кутикулы две металлические режущие кромки с довольно приличным усилием давят друг на друга. Поэтому тоненькая режущая кромка сминается и становится шире, то есть тупее, уже во время первых пробных резов кожи. Чем выше твёрдость, тем большую остроту может сохранить инструмент в таких условиях работы.
Итак, из Медицинской стали марки 40×13 можно получить инструмент с лучшими режущими свойствами. Он будет острее сразу после заточки, и дольше будет сохранять остроту.
Может ли ржаветь Медицинская сталь?
Необходимо отметить, что Медицинская сталь 40×13 как и сталь 30×13 является Условно нержавеющей. То есть нужны определённые условия, чтобы эта Медицинская сталь не ржавела. А именно: Закалка, полировка, и эксплуатация в не сильно агрессивных средах. Настоящая же нержавейка содержит ещё до 18% никеля и почти не ржавеет при обычных бытовых условиях. Такая нержавейка называется ещё пищевой. Из неё делают ложки, вилки, тарелки, мойки и другие бытовые изделия.Но даже пищевую нержавейкку может пробивать коррозия, например, при стечении ряда неблагоприятных условий,пятнистой неоднородности состава стали (дефектов плавки).
Почему же медицинский инструмент, и в частности маникюрный, изготавливают из технической медицинской стали, а не из пищевой нержавейки? Дело в том, что для маникюрных щипчиков и кусачек, как уже отмечалось выше, необходима твёрдость. Ведь режущие кромки с некоторым немалым усилием давят друг друга во время работы. А за твёрдость стали отвечает углерод, который находится в металле. Больше углерода – больше твёрдость. Меньше углерода – меньше твёрдость. Почему же не добавляют побольше углерода в нержавеющую сталь? Тут то и кроется проблема. Углерод, соединяясь с Хромом, образует карбиды хрома, которые не растворившись полностью, подвергаются коррозии по границам микрозерна стали. Возможно, вы замечали, что иногда на маникюрных щипчиках «из нержавейки» появляются рыжие крапинки ржавчины, если они долго лежали в сырости, например. В пищевой нержавейке, как вы догадались, углерода очень мало поэтому она и «ничего» не боится и «никогда» не ржавеет. А вот Медицинская сталь, используемая для режущего инструмента – твёрдая и прочная, но как уже сказано условно нержавеющая. Проще говоря, это техническая нержавейка, а не пищевая.
Какие мы можем теперь сделать выводы? Главное, прочитав эту статью, не подумайте, что инструмент заржавеет вскоре после покупки! (Если вы так подумали, значит я слишком «сгустил краски») И всё же, что делать чтобы маникюрный инструмент не ржавел?
Если вы стали счастливым обладателем качественно сделанного инструмента из нержавеющей Медицинской стали берегите его. Не надейтесь на маркетинговые заявления о чудесных свойствах нержавеющей «медицинской слтали». Не оставляйте на долго в стерилизаторах, в сырости, просушивайте, смазывайте узлы трения самым простым машинным маслом которое продаётся в хозяйственных отделах магазинов. После заточки маникюрные инструменты необходимо полировать. Ищите заточников применяющих полировку. Это в значительной степени снижает вероятность появления следов коррозии. В сильно агрессивных стерилизующих растворах допустимо потускнение инструмента, но не ржавчина.Важно! После дезинфекции химрастворами типа «Ламинол», перед помещением в «сухожар», для стерилизации, инструмент необходимо промыть водой для удаления остатков «химии», поскольку агрессивность таких препаратов возрастает в разы приводя к ускоренной коррозии даже нержавеющих сталей! Кроме того, не стоит превышать рекомендованную в инструкции дозировку дезинфецирующих средств. При соблюдении этих условий ваши маникюрные щипчики будут радовать вас очень долго. И вы будете работать с удовольствием!
« Вернуться к списку статейdavida-master.net.ua
Почему ржавеет нержавейка?
Иногда приходится слышать от заказчиков пожелание, чтобы при изготовлении изделия из нержавейки под заказ была использована сталь, которая не будет ржаветь. Иногда просят, чтобы была “не китайская”. От чего зависит будет ли ржаветь нержавейка? Почему вообще это происходит?
По сути могут быть две причины. Первая – условия эксплуатации в агрессивной среде. И вторая – дефекты материала.
Рассмотрим эти явления подробнее.
Не все виды нержавеющей стали предназначены для эксплуатации в агрессивных средах. Например на пищевых производствах при технологических процессах используются хлорсодержащие моющие средства и там могут должна применяться нержавеющая сталь с повышенной коррозионной устойчивостью. То же самое относится к условиям эксплуатации в морской воде. По этой причине оборудование, например, из AISI 304 может попросту придти в негодность. Для агрессивных сред имеет смысл использовать AISI 316 или дуплексные виды нержавеющей стали, такие как Ferralium SD40, SAF 2205 или Zeron 100.
Вторая причина более распространена – ржавчина может возникнуть на поверхности металла в следствии механических повреждений или термической обработки(вызванные сваркой). Это так называемая точечная коррозия. Этот вид коррозии может начаться в металле где присутствуют посторонние примеси, например такие как сера.
Гладкая поверхность нержавеющего металла менее подвержена точечной коррозии чем шероховатая. На графике приведенном ниже показана зависимость коррозионной устойчивости от шероховатости поверхности. Эксперимент проводился с коррозионноустойчивой маркой нержавеющей стали AISI 316 в хлорсодержащей среде. На графике видно, что после того как шероховатость поверхности превышает Ra > 0,5 мкм, устойчивость к коррозии резко снижается. Таким образом, шероховатая поверхность AISI 316 делает ее коррозионную устойчивость даже хуже, чем полированная поверхность AISI 304.
Следы ржавчины могут появиться даже в местах куда попала раскаленная окалина. Это происходит потому, что при температуре сварки выгорают легирующие элементы, в первую очередь хром. На металле в местах сварки образуются “следы побежалости”(иногда называют следы термического воздействия). В этих местах нержавейка неизбежно начнет ржаветь. Слой ржавчины, однако, может остаться только на поверхности металла, там где нет оксидной пленки, которая образуется благодаря хрому. То есть в глубь ржавчина развиваться не будет. Но выглядят следы побежалости и тем более ржавчина очень не эстетично. Чтобы этого не произошло сварочный шов обрабатывают специальными эмульсиями, травильными пастами или при помощи абразивных материалов. При очистке шва от железных окислов(окалины окисей) травильными пастами, следует работать в защитных очках и наносить только на остывший металл, поскольку в них может содержатся плавиковая кислота. После очистки зону сварного шва необходимо подвергнуть операции пассивации. Пассивация металла – это процесс обработки поверхности с целю образования на ней слоев соединений препятствующих коррозии. То есть недостаточно только очистить сварной шов от продуктов сварки, необходимо так же восстановить защитный слой. Для этого так же существует разнообразная химия: гели, пасты. Иногда используют для пассивации нержавейки азотную или лимонную кислоту.
Существуют инновационные методы очистки и пассивации. Например метод электро-химической пассивации нержавеющего металла. Причем этот процесс осуществляется без применения продуктов травления, которые очень вредны для здоровья и окружающей среды. Компания “Строй Металл” использует оборудование компании Surfox. Благодаря этому производительность и качество работ позволяют нам выполнять заказы по изготовлению изделий из зеркальной нержавейки для элитных магазинов одежды, ресторанов, элементов интерьера.
Рекомендуем ознакомиться со статьями:
Виды нержавеющей стали
Виды коррозии нержавеющей стали
Шлифованная или полированная нержавейка.
stroy-metall.ru
Почему ржавеет нержавейка? | Металлоторговый портал
В качестве материалов для емкостей, деталей оборудования, комплектующих, режущего инструмента – в пищевой промышленности, а также для изготовления посуды, столовых приборов, ножей – в быту, наибольшее распространение получили сплавы на основе алюминия и нержавеющие стали. Но в последнее время довольно часто приходится сталкиваться с тем, что нержавейка ржавеет. Почему?
Преимущества нержавеющих сталей
Более широкое применение получили нержавеющие стали, преимуществом которых являются относительно низкая стоимость по сравнению со сплавами на основе алюминия, высокая коррозионная стойкость, а также высокие механические свойства. Характерной особенностью нержавеющих сталей является их высокая сопротивляемость атмосферной коррозии и окислению при высоких температурах.
Эти замечательные свойства обусловлены, прежде всего, влиянием хрома, входящего в состав нержавеющих сталей. Благодаря особой склонности образовывать на поверхности весьма устойчивую защитную пленку окиси металла, хром обладает исключительным свойством самозащиты против атмосферной коррозии и действия ряда химических веществ. Это объясняется тем, что свободная поверхность хрома или железо-хромистого сплава на воздухе становится очень быстро окисленной и эта невидимая и в то же время весьма устойчивая пленка предохраняет металл от дальнейшего окисления.
Склонность чистого хрома к пассивированию распространяется и на его твердые растворы в железе (при содержании хрома выше 12% железо-хромистые сплавы становятся нержавеющими). С увеличением содержания хрома в железо-хромистом сплаве сопротивление атмосферной коррозии и действию многих химических веществ еще более повышается. Однако, следует помнить, что железо-хромистые сплавы показывают наибольшую сопротивляемость коррозии в такой среде, которая обеспечивает образование устойчивой защитной пленки на поверхности металла.
Также, коррозионная стойкость нержавеющих сталей в сильной степени зависит от содержания углерода. В сталях с 13-15% хрома, используемых для изготовления ножей и режущего инструмента в пищевой промышленности, коррозионная стойкость понижается при содержании углерода 0,3-0,4%.
Применяемые материалы
В последнее время довольно часто возникают вопросы понижения коррозионной стойкости нержавеющих сталей в процессе эксплуатации режущего инструмента и узлов из нержавеющих сталей, применяемых в пищевой промышленности, а также посуды, столовых приборов, ножей, используемых для бытовых целей.
Наибольшее распространение для изделий бытового назначения (кроме ножей) и для оборудования в пищевой промышленности получила сталь типа 18-8 (08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т), зарубежный аналог – AISI 304 и AISI 321. Сочетая достаточную прочность с очень высокой пластичностью, в то же время, эти материалы обладают очень высокой химической стойкостью и прекрасной свариваемостью.
Основными поставщиками относительно недорогой посуды, столовых приборов и других изделий бытового назначения в Украину являются Китай, Индия, а также отечественные украинские производители. В Украине основными производителями изделий из нержавеющих сталей был комбинат «Днепрспецсталь», Вольнянский завод столовых приборов и Донецкий меткомбинат.
В настоящее время из-за высокой стоимости изделий этих производителей, они не конкурентоспособны, и объем их производства резко упал или прекращен вообще.
Претензий по качеству изделий, изготавливаемых известными фирмами Zeptor, Vinzer нет, но их стоимость в 5-10 раз выше, чем у изделий производства Китая или Индии, поэтому спрос на эти изделия незначителен.
Причины снижения качества нержавеющих сталей
Рассмотрим основные причины понижения коррозионной стойкости, и, как следствие, возникновение либо сплошной, либо точечной коррозии на поверхности изделий. Стали типа 18-8 склонны к межкристаллитной коррозии (разрушение стали по границам зерен), которую они приобретают в результате замедленного охлаждения или нагрева в интервале температур 500-850°С, а также при сварке. Определить склонность к межкристаллитной коррозии материала на готовых изделиях затруднительно, поскольку она не всегда проявляется при визуальном осмотре, но может выявляться в процессе эксплуатации изделий.
Не склонны к межкристалитной коррозии стали типа 18-8 с содержанием углерода менее 0,06%. Большое влияние на коррозионную стойкость оказывает термическая обработка и состояние поверхности. Наивысшую коррозионную стойкость приобретают стали после закалки с 1100-1150°С в воду, но нержавеющая сталь, применяемая для изготовления изделий бытового назначения, закалке не подвергается.
Кроме того, сталь, применяемая для изготовления рассматриваемых изделий, должна иметь полированную поверхность. Наличие глубоких царапин, рисок, изъязвлений, а также присутствие следов окалины, вследствие нарушения пассивной пленки, обычно ведет к образованию очагов местной коррозии. Основным способом получения полированной поверхности на листовом материале является электрополировка, после которой поверхностные дефекты могут иметь блестящий вид, но в процессе использования изделий на них возможна местная коррозия.
Одной из причин коррозии стали является несоответствие марки стали для изготовления изделий, а именно замена относительно дорогой стали типа 18-8 (из-за наличия в ней никеля) на безникеливые нержавеющие стали типа Х13, имеющие более низкую коррозионную стойкость.
Самым простым способом для определения стали типа 18-8 является проверка изделия постоянным магнитом. Изделия из этой стали немагнитны, так как ее структура – аустенит. Возможна замена ее сталью типа 03Х17Н14М2 (марганцовистая), которая, также является немагнитной и имеет высокие коррозионные свойства.
Изделия производства Китая изготовлены в основном из более дешевых безникелевых сталей, поэтому возможна их коррозия, особенно при нагреве до высоких температур. В отличии от сталей типа 18-8 они магнитны.
Для изготовления ножей и других режущих изделий должны применяться стали, которые после термической обработки приобретают высокую твердость, а, следовательно, высокую режущую способность. Наиболее подходящим материалом для ножей являются стали типа 20Х13-40Х13 (AISI 420). Наилучшие свойства эти стали приобретают после горячей пластической деформации (перековке), но в настоящее время ножи чаще изготавливают из листового материала.
Ножи производства Китая изготовлены из сталей этого типа, но они зачастую не подвергаются термической обработке, имеют меньшую твердость, поэтому не затачиваются. Простым способом проверки твердости ножей является проверка надфилем (напильником) или не сильным ударом по мягкой стали, при котором на режущей кромке не должно быть зазубрин (более твердые стали, прошедшие упрочняющую термообработку, оставляют следы на мягкой неупрочненной стали).
Причиной образования коррозии на ножах из материала, не прошедшего упрочняющую термообработку, являются поверхностные дефекты, а также значительный перегрев металла при заточке. Но сразу это не всегда проявляется, а может «подвести» в процессе эксплуатации.
В настоящее время в Украине ножи в массовом количестве не производятся, а кроме Китая поставщиками ножей довольно высокого качества по относительно невысокой цене являются Бразилия и Россия. Режущая способность ножей зависит от содержания углерода: чем содержание углерода выше, тем выше эксплуатационные свойства, но при значительном повышении его содержания понижается коррозионная стойкость. В сталях типа Х13 это наблюдается при содержании углерода более 0,5%.
Основными причинами понижения коррозионной стойкости емкостей, изделий и деталей в пищевой промышленности являются несоответствие применяемых нержавеющих сталей тем средам, в контакте с которыми они находятся.
Также следует помнить – ни в коем случае не допустим контакт нержавеющих сталей и обычных углеродистых потому, что нержавейка в результате контакта с «ржавеющими» сталями сама начинает ржаветь. Известно множесто случаев, когда нержавеющие емкости, установленные на платформе из обычной стали, со временем начинали течь.
Залогом того, что нержавеющие стали не будут ржаветь в процессе эксплуатации является строгое соблюдение технологии изготовления стали и использование каждого материала в соответствии с его свойствами и назначением.
Меньшиков А. Г.,
к. т. н., доцент, Реброва Е.М., ст.преп.,
кафедра Материаловедения
НТУ «Харьковский политехнический институт»
30.04.2010
www.metalika.ua
Может ли ржаветь нержавеющая сталь, вопрос
- Главная
- Абразивы
- Области применения абразивов Klingspor
- Может ли ржаветь нержавеющая сталь? Условия возникновения ржавчины
Введение
Для нержавеющей стали с содержанием хрома свыше 10,5% невозможно абсолютно исключить возникновения ржавчины. Даже аустенитная сталь с содержанием хрома свыше 20%, а также никеля свыше 8% может ржаветь в случае неправильного обращения с ней, а также в случае неправильной обработки или в случае дефекта структуры.
Пассивный слой
Нержавеющая сталь входит в реакцию с кислородом и образует слой окиси так же, как обычная сталь. В нормальной стали кислород однако входит в реакцию с существующими атомами железа и образует пористую поверхность, позволяющую на прогрессию реакции. Эта реакция может длиться вплоть до полного «перержавения» предмета. В нержавеющей стали кислород входит в реакцию с довольно высокой концентрацией содержащихся в стали атомов хрома. Атомы хрома и кислорода образуют толстый слой окиси, который замедляет прогресс реакции. Этот слой называют также пассивным слоем, в связи с трудностью войти в реакцию в столкновении со средой. Прочность этого пассивного слоя зависит прежде всего от состава сплава стали.
Коррозия
Существуют две причины образования ржавчины на «нержавеющей» стали:
- пассивный слой не мог образоваться или
- пассивный слой был разрушен.
Разрушение пассивного слоя можно предотвратить только соблюдая высокую степень чистоты. Обрабатываемые поверхности должны быть в основном очищены от всех загрязнений, возникших во время обработки.
Перечисленные ниже виды коррозии образуются в результате разрушения пассивного слоя после его образования:
Поверхностная коррозия с убытками
Поверхностная коррозия с убытками характеризуется равномерным убытком поверхности обрабатываемого предмета. Этот вид коррозии выступает только тогда, когда на поверхность из стали действуют кислоты или сильные щёлочи. Степень убытка ниже 0,1 мм в год считается достаточной стойкостью к поверхностной коррозии с убытками.
Язвенная коррозия (plitting)
Язвенная коррозия может выступать, когда пассивный слой будет локально нарушен. За местное нарушение слоя отвечают ионы хлорида, которые в присутствии электролита отнимают у нержавеющей стали атомы хрома, необходимые для образования пассивного слоя. В этих местах образуются отверстия похожие на иголочный укол. Опасность язвенной коррозии повышается в результате накопления на поверхности осадков, чужой ржавчины, остатков шлака или цветных налётов.
Межкристаллитная коррозия
Межкристаллитная коррозия может выступать, когда в результате воздействия тепла на границах шлифовальных зерен оседают карбиды хрома, которые в присутствии кислотных соединений изменяются в раствор. Это происходит при следующих температурах:
- аустенитная сталь 450º – 850ºС
- ферритная сталь не больше чем 900ºС
В случае правильного подбора шлифовального материала межкристаллитная коррозия не имеет возможность возникновения.
Контактная коррозия
Контактная коррозия (гальваническая) возникает, когда разные металлические материалы соприкасаются друг с другом, и они увлажнены электролитом. Тогда менее благородный материал поражается и переходит в раствор. Нержавеющая сталь в соприкосновении с другими материалами остается в невредимом состоянии (благородном).
abraziv.ru