Когда на поверхности труб из нержавеющей стали появляются коричневые пятна (пятна) ржавчины, люди сильно удивляются: «Нержавеющая сталь не ржавеет, а если ржавеет, то это не нержавеющая сталь, и со сталью могут быть проблемы».На самом деле это однобокое заблуждение о непонимании нержавеющей стали.Нержавеющая сталь также ржавеет при определенных условиях.
1. Нержавеющая сталь не ржавеет
Нержавеющая сталь также образует оксид на поверхности.Механизм ржавчины всех нержавеющих сталей, представленных в настоящее время на рынке, обусловлен наличием элемента Cr.Основной причиной (механизмом) коррозионной стойкости нержавеющей стали является теория пассивной пленки.Так называемая пассивирующая пленка представляет собой тонкую пленку, состоящую в основном из Cr2O3, на поверхности нержавеющей стали.Благодаря наличию этой пленки тормозится коррозия подложки из нержавеющей стали в различных средах, и это явление называется пассивацией.Возможны два случая образования этой пассивирующей пленки.Во-первых, нержавеющая сталь сама по себе обладает способностью к самопассивации, и эта способность к самопассивации ускоряется с увеличением содержания хрома, поэтому она обладает устойчивостью к ржавчине;Более обширным условием формирования является то, что нержавеющая сталь в процессе коррозии в различных водных растворах (электролитах) образует пассивирующую пленку, препятствующую коррозии.Когда пассивирующая пленка повреждена, можно сразу же сформировать новую пассивирующую пленку.
Причина, по которой пассивная пленка из нержавеющей стали обладает способностью противостоять коррозии, имеет три характеристики: во-первых, толщина пассивной пленки чрезвычайно мала, обычно всего несколько микрон при содержании хрома > 10,5%;другой удельный вес пассивной пленки больше, чем удельный вес подложки;эти две характеристики указывают на то, что пассивирующая пленка одновременно тонкая и плотная, поэтому коррозионной среде трудно разрушить пассивирующую пленку, что приведет к быстрой коррозии подложки;третья характеристика заключается в том, что коэффициент концентрации хрома в пассивной пленке подложки более чем в три раза выше;поэтому пассивная пленка обладает высокой коррозионной стойкостью.
2. При определенных условиях нержавеющая сталь также подвергается коррозии.
Среда применения нержавеющей стали чрезвычайно сложна, и простая пассивная пленка из оксида хрома не может соответствовать требованиям высокой коррозионной стойкости.Следовательно, такие элементы, как молибден (Mo), медь (Cu) и азот (N), необходимо добавлять в сталь в соответствии с различными условиями использования для улучшения состава пассивирующей пленки и дальнейшего повышения коррозионной стойкости нержавеющей стали.Добавление Мо сильно способствует коллективной пассивации, поскольку продукт коррозии MoO2- находится близко к подложке и предотвращает коррозию подложки;добавление Cu приводит к тому, что пассивная пленка на поверхности нержавеющей стали содержит CuCl, что повышает эффективность пассивной пленки, поскольку она не взаимодействует с коррозионной средой.Устойчивость к коррозии;добавление N, так как пассивирующая пленка обогащена Cr2N, концентрация Cr в пассивирующей пленке увеличивается, что повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
Коррозионная стойкость нержавеющей стали условна.Марка нержавеющей стали устойчива к коррозии в одной среде, но может быть повреждена в другой среде.В то же время коррозионная стойкость нержавеющей стали также относительна.На сегодняшний день не существует нержавеющей стали, абсолютно не вызывающей коррозии во всех средах.
Нержавеющая сталь обладает способностью противостоять атмосферному окислению, т. е. стойкостью к ржавчине, а также обладает способностью к коррозии в средах, содержащих кислоты, щелочи и соли, т. е. коррозионной стойкостью.Однако величина его антикоррозионной способности изменяется в зависимости от химического состава самой стали, состояния защиты, условий использования и типа окружающей среды.Например, стальная труба марки 304 имеет абсолютно отличные антикоррозийные свойства в сухой и чистой атмосфере, но если ее перенести в приморскую зону, то она быстро заржавеет в морском тумане, содержащем много соли;в то время как стальная труба 316 показывает хорошие результаты.Следовательно, это не любая нержавеющая сталь, которая может противостоять коррозии и ржавчине в любой среде.
Время публикации: 23 сентября 2022 г.