1. Нержавеющая сталь не ржавеет, но также образует оксид на поверхности.
Нержавеющий механизм всех нержавеющих сталей, представленных в настоящее время на рынке, обусловлен наличием Cr. Фундаментальной причиной коррозионной стойкости нержавеющей стали является теория пассивной пленки. Так называемая пассивационная 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.
Есть две ситуации для образования такого рода пассивационной пленки. Во-первых, нержавеющая сталь сама по себе обладает способностью самопассивации. Эта способность к самопассивации увеличивается с увеличением содержания хрома, поэтому он обладает устойчивостью к ржавчине; Другое, более обширное условие формирования, заключается в том, что нержавеющая сталь в процессе коррозии в различных водных растворах (электролитах) образует пассивную пленку, препятствующую коррозии. При повреждении пассивационной пленки можно немедленно сформировать новую пассивирующую пленку.
Пассивационная пленка из нержавеющей стали обладает способностью противостоять коррозии. У нее есть три характеристики: во-первых, толщина пассивационной пленки чрезвычайно тонкая, обычно всего несколько микрон при условии содержания хрома> 10,5%; второй – удельный вес пассивирующей пленки. Он больше удельного веса подложки; эти две характеристики указывают на то, что пассивационная пленка тонкая и плотная, поэтому коррозионная среда с трудом проникает в пассивирующую пленку и быстро вызывает коррозию подложки; третья особенность – коэффициент концентрации хрома в пассивационной пленке подложки более чем в три раза выше; следовательно, пассивационная пленка обладает высокой коррозионной стойкостью.
2. Нержавеющая сталь также подвергается коррозии при определенных условиях.
Среда применения нержавеющей стали чрезвычайно сложна, а пассивационная пленка из чистого оксида хрома не может соответствовать требованиям высокой коррозионной стойкости. Поэтому необходимо добавлять в сталь такие элементы, как молибден (Mo), медь (Cu), азот (N) и т. д. в зависимости от различных условий использования, чтобы улучшить состав пассивационной пленки и дополнительно повысить коррозионную стойкость стали. нержавеющая сталь. Добавление Mo, поскольку продукт коррозии MoO2- находится близко к подложке, сильно способствует коллективной пассивации и предотвращает коррозию подложки; добавление Cu приводит к тому, что пассивная пленка на поверхности нержавеющей стали содержит CuCl, который улучшается, поскольку не взаимодействует с агрессивной средой. Коррозионная стойкость; добавление N, поскольку пассивационная пленка обогащена Cr2N, концентрация Cr в пассивирующей пленке увеличивается, тем самым улучшая 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, которая была бы абсолютно некоррозионной во всех средах.
3. Феномен сенсибилизации.
Нержавеющая сталь содержит Cr и образует на поверхности пленку оксида хрома, которая теряет химическую активность и называется пассивированным состоянием. Однако, если аустенитная система проходит через температурный диапазон 475–850 ℃, C соединяется с Cr с образованием карбида хрома (Cr23C6) и выпадает в осадок в кристалле. Поэтому содержание Cr вблизи границы зерна значительно снижается, превращаясь в область с низким содержанием Cr. В это время его коррозионная стойкость будет снижена, и он особенно чувствителен к агрессивным средам, поэтому это называется сенсибилизацией. Сенсибилизация наиболее подвержена коррозии в среде использования окисляющей кислоты. Кроме того, различают зоны термического влияния сварки и зоны обработки горячей гибкой.
4. Итак, при каких обстоятельствах нержавеющая сталь будет подвергаться коррозии?
На самом деле, нержавеющая сталь не обязательно свободна от ржавчины, но скорость ее коррозии намного ниже, чем у других сталей в той же среде, и иногда ее можно игнорировать.
Время публикации: 02 апреля 2021 г.