Kāpēc nerūsējošais tērauds ir rūsa?

Kad uz nerūsējošā tērauda cauruļu virsmas parādās brūni rūsas plankumi (plankumi), cilvēki ir ļoti pārsteigti: "Nerūsējošais tērauds nerūsē, un, ja tas rūsē, tas nav nerūsējošais tērauds, un var būt problēmas ar tēraudu."Patiesībā tas ir vienpusējs nepareizs priekšstats par izpratnes trūkumu par nerūsējošo tēraudu.Noteiktos apstākļos nerūsējošais tērauds arī rūsēs.

1. Nerūsējošais tērauds nav bez rūsas

Nerūsējošais tērauds arī rada oksīdu uz virsmas.Visu pašlaik tirgū esošo nerūsējošā tērauda rūsas mehānisms ir saistīts ar Cr elementa klātbūtni.Nerūsējošā tērauda izturības pret koroziju galvenais cēlonis (mehānisms) ir pasīvās plēves teorija.Tā sauktā pasivācijas plēve ir plāna plēve, kas galvenokārt sastāv no Cr2O3 uz nerūsējošā tērauda virsmas.Šīs plēves pastāvēšanas dēļ tiek kavēta nerūsējošā tērauda pamatnes korozija dažādās vidēs, un šo parādību sauc par pasivāciju.Šīs pasivācijas plēves veidošanai ir divi gadījumi.Viens no tiem ir tas, ka pašam nerūsējošajam tēraudam ir pašpasivācijas spēja, un šī pašpasivācijas spēja tiek paātrināta, palielinoties hroma saturam, tāpēc tam ir izturība pret rūsu;Plašāks veidošanās nosacījums ir tas, ka nerūsējošais tērauds veido pasivācijas plēvi, korodējot dažādos ūdens šķīdumos (elektrolītos), kas kavē koroziju.Kad pasivācijas plēve ir bojāta, nekavējoties var izveidot jaunu pasivācijas plēvi.

Iemesls, kāpēc nerūsējošā tērauda pasīvā plēve spēj izturēt koroziju, ir trīs raksturlielumi: viens ir tas, ka pasīvās plēves biezums ir ļoti plāns, parasti tikai daži mikroni, ja hroma saturs ir > 10,5%;otrs ir pasīvās plēves īpatnējais svars ir lielāks par pamatnes īpatnējo svaru;šie divi raksturlielumi norāda, ka pasivācijas plēve ir gan plāna, gan blīva, tāpēc kodīgajai videi ir grūti nojaukt pasīvo plēvi, lai tā ātri korozētu substrātu;trešais raksturlielums ir tāds, ka pasīvās plēves hroma koncentrācijas attiecība ir vairāk nekā trīs reizes lielāka;tāpēc pasīvajai plēvei ir augsta izturība pret koroziju.

2. Noteiktos apstākļos nerūsējošais tērauds arī būs korozija

Nerūsējošā tērauda pielietošanas vide ir ārkārtīgi sarežģīta, un vienkāršā hroma oksīda pasīvā plēve nevar atbilst augstas izturības pret koroziju prasībām.Tāpēc atbilstoši dažādiem lietošanas apstākļiem tēraudam jāpievieno tādi elementi kā molibdēns (Mo), varš (Cu) un slāpeklis (N), lai uzlabotu pasivācijas plēves sastāvu un vēl vairāk uzlabotu nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju.Mo pievienošana spēcīgi veicina kolektīvo pasivāciju, jo korozijas izraisītais produkts MoO2- atrodas tuvu pamatnei un novērš pamatnes koroziju;Cu pievienošana padara pasīvo plēvi uz nerūsējošā tērauda virsmas satur CuCl, kas uzlabo pasīvās plēves efektivitāti, jo tā nesadarbojas ar korozīvo vidi.Izturība pret koroziju;pievienojot N, jo pasivācijas plēve ir bagātināta ar Cr2N, tiek palielināta Cr koncentrācija pasivācijas plēvē, tādējādi uzlabojot nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju.

Nerūsējošā tērauda izturība pret koroziju ir nosacīta.Nerūsējošā tērauda marka ir izturīgs pret koroziju noteiktā vidē, bet var tikt bojāts citā vidē.Tajā pašā laikā nerūsējošā tērauda izturība pret koroziju ir arī relatīva.Pagaidām nav neviena nerūsējošā tērauda, ​​kas būtu absolūti nekodīgs visās vidēs.

Nerūsējošais tērauds ir izturīgs pret atmosfēras oksidāciju, tas ir, pret rūsu, kā arī spēj korodēt vidē, kas satur skābes, sārmus un sāļus, tas ir, izturība pret koroziju.Tomēr tā pretkorozijas spējas lielums mainās atkarībā no paša tērauda ķīmiskā sastāva, aizsardzības stāvokļa, lietošanas apstākļiem un vides vides veida.Piemēram, 304 tērauda caurulei ir absolūti lieliska pretkorozijas spēja sausā un tīrā atmosfērā, bet, ja to pārvieto uz piejūras zonu, tā drīz sarūsēs jūras miglā, kas satur daudz sāls;savukārt 316 tērauda caurule parāda labu.Tāpēc tas nav nekāds nerūsējošais tērauds, kas var izturēt koroziju un rūsu jebkurā vidē.