Защо неръждаемата стомана ръждясва?

Когато по повърхността на тръбите от неръждаема стомана се появят петна от кафява ръжда (петна), хората са силно изненадани: „Неръждаемата стомана не ръждясва, а ако ръждясва, това не е неръждаема стомана и може да има проблем със стоманата.“Всъщност това е едностранно погрешно схващане за липсата на разбиране за неръждаемата стомана.Неръждаемата стомана също ще ръждясва при определени условия.

1. Неръждаемата стомана не е без ръжда

Неръждаемата стомана също произвежда оксид на повърхността.Механизмът на ръжда на всички неръждаеми стомани на пазара в момента се дължи на наличието на Cr елемент.Основната причина (механизъм) за устойчивост на корозия на неръждаема стомана е теорията за пасивния филм.Така нареченият пасивиращ филм е тънък филм, съставен главно от Cr2O3 върху повърхността на неръждаема стомана.Поради наличието на този филм, корозията на субстрата от неръждаема стомана в различни среди е възпрепятствана и това явление се нарича пасивация.Има два случая за образуване на този пасивиращ филм.Едната е, че самата неръждаема стомана има способността да се самопасивира и тази способност за самопасивация се ускорява с увеличаването на съдържанието на хром, така че има устойчивост на ръжда;По-широко условие за образуване е, че неръждаемата стомана образува пасивиращ филм в процеса на корозия в различни водни разтвори (електролити), което възпрепятства корозията.Когато пасивиращият филм е повреден, веднага може да се образува нов пасивиращ филм.

Причината, поради която пасивният филм от неръждаема стомана има способността да издържа на корозия, има три характеристики: едната е, че дебелината на пасивния филм е изключително тънка, обикновено само няколко микрона, когато съдържанието на хром е > 10,5%;другото е, че специфичното тегло на пасивния филм е по-голямо от специфичното тегло на субстрата;тези две характеристики показват, че пасивиращият филм е едновременно тънък и плътен, така че е трудно пасивният филм да бъде разбит от корозивната среда, за да корозира бързо субстрата;третата характеристика е, че съотношението на концентрация на хром в пасивния филм на субстрата е повече от три пъти по-високо;следователно пасивният филм има висока устойчивост на корозия.

2. При определени условия неръждаемата стомана също ще бъде корозирала

Средата на приложение на неръждаемата стомана е изключително сложна и простият пасивен филм от хромен оксид не може да отговори на изискванията за висока устойчивост на корозия.Следователно елементи като молибден (Mo), мед (Cu) и азот (N) трябва да се добавят към стоманата според различните условия на употреба, за да се подобри съставът на пасивиращия филм и допълнително да се подобри устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана.Добавянето на Mo силно насърчава колективната пасивация, тъй като корозиралият продукт MoO2- е близо до субстрата и предотвратява корозията на субстрата;добавянето на Cu кара пасивния филм върху повърхността от неръждаема стомана да съдържа CuCl, което подобрява ефективността на пасивния филм, тъй като той не взаимодейства с корозивната среда.Устойчивост на корозия;добавяйки N, тъй като пасивиращият филм е обогатен с Cr2N, концентрацията на Cr в пасивиращия филм се увеличава, като по този начин се подобрява устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана.

Корозионната устойчивост на неръждаемата стомана е условна.Класът неръждаема стомана е устойчив на корозия в определена среда, но може да се повреди в друга среда.В същото време устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана също е относителна.Досега няма неръждаема стомана, която да е абсолютно некорозивна във всички среди.

Неръждаемата стомана има способността да устои на атмосферно окисление - тоест устойчивост на ръжда, а също така има способността да корозира в среди, съдържащи киселини, основи и соли - тоест устойчивост на корозия.Размерът на неговата антикорозионна способност обаче се променя в зависимост от химичния състав на самата стомана, степента на защита, условията на употреба и вида на околната среда.Например стоманена тръба 304 има абсолютно отлична антикорозионна способност в суха и чиста атмосфера, но ако се премести в крайбрежната зона, скоро ще ръждясва в морската мъгла, съдържаща много сол;докато стоманената тръба 316 се показва добре.Следователно, не какъвто и да е вид неръждаема стомана може да устои на корозия и ръжда във всяка среда.