Коли на поверхні труб з нержавіючої сталі з’являються коричневі плями іржі (плями), люди сильно дивуються: «Нержавіюча сталь не іржавіє, а якщо іржавіє, то це не нержавіюча сталь, і зі сталлю можуть бути проблеми».Насправді це одностороння помилка щодо нерозуміння нержавіючої сталі.Нержавіюча сталь також іржавіє за певних умов.
1. Нержавіюча сталь не ржавіє
Нержавіюча сталь також утворює оксид на поверхні.Механізм корозії всіх нержавіючих сталей, які зараз є на ринку, пов’язаний з присутністю елемента Cr.Основною причиною (механізмом) стійкості нержавіючої сталі до корозії є теорія пасивної плівки.Так звана пасивуюча плівка – це тонка плівка, що складається переважно з Cr2O3 на поверхні нержавіючої сталі.Завдяки наявності цієї плівки перешкоджає корозії підкладки з нержавіючої сталі в різних середовищах, і це явище називається пасивацією.Існує два випадки утворення цієї пасиваційної плівки.Одна полягає в тому, що сама нержавіюча сталь має здатність до самопасивації, і ця здатність до самопасивації прискорюється зі збільшенням вмісту хрому, тому вона має стійкість до іржі;Більш широка умова утворення полягає в тому, що нержавіюча сталь утворює пасивуючу плівку в процесі корозії в різних водних розчинах (електролітах), яка перешкоджає корозії.Коли плівка пасивації пошкоджена, нова плівка пасивації може бути сформована негайно.
Причина, чому пасивна плівка з нержавіючої сталі має здатність протистояти корозії, має три характеристики: одна полягає в тому, що товщина пасивної плівки є надзвичайно тонкою, як правило, лише кілька мікрон, коли вміст хрому становить > 10,5%;інший - питома вага пасивної плівки більша, ніж питома вага підкладки;ці дві характеристики вказують на те, що пасиваційна плівка є водночас тонкою та щільною, тому пасивній плівці важко розщепити корозійне середовище, щоб швидко роз’їсти підкладку;третя характеристика полягає в тому, що співвідношення концентрації хрому в пасивній плівці Субстрат більш ніж у три рази вище;отже, пасивна плівка має високу стійкість до корозії.
2. За певних умов нержавіюча сталь також піддається корозії
Середовище застосування нержавіючої сталі надзвичайно складне, і проста пасивна плівка з оксиду хрому не може відповідати вимогам високої стійкості до корозії.Тому такі елементи, як молібден (Mo), мідь (Cu) і азот (N), потрібно додавати до сталі відповідно до різних умов використання, щоб покращити склад пасиваційної плівки та ще більше підвищити стійкість нержавіючої сталі до корозії.Додавання Mo сильно сприяє колективній пасивації, оскільки продукт корозії MoO2- знаходиться близько до підкладки та запобігає корозії підкладки;додавання Cu змушує пасивну плівку на поверхні з нержавіючої сталі містити CuCl, що покращує ефективність пасивної плівки, оскільки вона не взаємодіє з корозійним середовищем.Стійкість до корозії;додавання N, оскільки пасиваційна плівка збагачена Cr2N, концентрація Cr у пасиваційній плівці збільшується, таким чином покращуючи корозійну стійкість нержавіючої сталі.
Корозійна стійкість нержавіючої сталі є умовною.Сорт нержавіючої сталі стійкий до корозії в певному середовищі, але може бути пошкоджений в іншому середовищі.У той же час стійкість нержавіючої сталі до корозії також є відносною.Поки що не існує нержавіючої сталі, яка була б абсолютно не корозійною в усіх середовищах.
Нержавіюча сталь має здатність протистояти атмосферному окисленню, тобто стійкість до іржі, а також має здатність піддаватися корозії в середовищах, що містять кислоти, луги та солі, тобто стійкість до корозії.Однак розмір його антикорозійної здатності змінюється залежно від хімічного складу самої сталі, стану захисту, умов використання та типу навколишнього середовища.Наприклад, сталева труба 304 має чудову антикорозійну здатність у сухій і чистій атмосфері, але якщо її перемістити в приморську зону, вона незабаром почне іржавіти в морському тумані, що містить багато солі;тоді як сталева труба 316 показує хороші показники.Таким чином, не будь-яка нержавіюча сталь може протистояти корозії та іржі в будь-якому середовищі.
Час публікації: 23 вересня 2022 р