Kun ruostumattomien teräsputkien pinnalle ilmaantuu ruskeita ruostepisteitä (täpliä), ihmiset hämmästyvät suuresti: "Ruostumaton teräs ei ruostu, ja jos se ruostuu, se ei ole ruostumatonta terästä, ja teräksessä voi olla ongelma."Itse asiassa tämä on yksipuolinen väärinkäsitys ruostumattoman teräksen ymmärtämättömyydestä.Ruostumaton teräs ruostuu myös tietyissä olosuhteissa.
1. Ruostumaton teräs ei ole ruostumaton
Ruostumaton teräs tuottaa myös oksideja pintaan.Kaikkien tällä hetkellä markkinoilla olevien ruostumattomien terästen ruostemekanismi johtuu Cr-elementin läsnäolosta.Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden perimmäinen syy (mekanismi) on passiivikalvoteoria.Ns. passivointikalvo on ohut kalvo, joka koostuu pääasiassa Cr2O3:sta ruostumattoman teräksen pinnalla.Tämän kalvon olemassaolon vuoksi ruostumattoman teräksen alustan korroosio eri väliaineissa estyy, ja tätä ilmiötä kutsutaan passivoimiseksi.Tämän passivointikalvon muodostamiseen on kaksi tapausta.Yksi on, että ruostumattomalla teräksellä itsessään on kyky passivoida itseään, ja tämä itsepassivointikyky kiihtyy kromipitoisuuden kasvaessa, joten sillä on ruosteenkestävyys;Laajempi muodostumisehto on, että ruostumaton teräs muodostaa syöpyessään erilaisissa vesiliuoksissa (elektrolyyteissä) passivoivan kalvon, mikä estää korroosiota.Kun passivointikalvo vaurioituu, voidaan välittömästi muodostaa uusi passivointikalvo.
Syynä siihen, miksi ruostumattoman teräksen passiivikalvo kestää korroosiota, on kolme ominaisuutta: yksi on, että passiivikalvon paksuus on erittäin ohut, yleensä vain muutaman mikronin, kun kromipitoisuus on > 10,5 %;toinen on passiivikalvon ominaispaino suurempi kuin substraatin ominaispaino;nämä kaksi ominaisuutta osoittavat, että passivointikalvo on sekä ohut että tiheä, joten syövyttävän väliaineen on vaikea hajottaa passiivikalvo syövyttämään substraattia nopeasti;kolmas ominaisuus on, että passiivikalvon kromipitoisuussuhde. Substraatti on yli kolme kertaa suurempi;siksi passiivikalvolla on korkea korroosionkestävyys.
2. Tietyissä olosuhteissa myös ruostumaton teräs ruostuu
Ruostumattoman teräksen käyttöympäristö on erittäin monimutkainen, ja yksinkertainen kromioksidipassiivinen kalvo ei voi täyttää korkean korroosionkestävyyden vaatimuksia.Siksi elementtejä, kuten molybdeeni (Mo), kupari (Cu) ja typpi (N), on lisättävä teräkseen eri käyttöolosuhteiden mukaisesti passivointikalvon koostumuksen parantamiseksi ja ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden parantamiseksi.Mo:n lisääminen edistää voimakkaasti kollektiivista passivointia, koska syöpynyt tuote MoO2- on lähellä alustaa ja estää alustan korroosiota;Cu:n lisäys saa ruostumattoman teräksen pinnan passiivikalvon sisältämään CuCl:a, mikä parantaa passiivikalvon tehokkuutta, koska se ei ole vuorovaikutuksessa syövyttävän väliaineen kanssa.Korroosionkestävyys;lisäämällä N, koska passivointikalvo on rikastettu Cr2N:llä, Cr-pitoisuus passivointikalvossa kasvaa, mikä parantaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä.
Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys on ehdollinen.Ruostumaton teräslaji on korroosionkestävä tietyssä väliaineessa, mutta se voi vaurioitua toisessa väliaineessa.Samalla ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys on myös suhteellinen.Toistaiseksi ei ole olemassa ruostumatonta terästä, joka olisi täysin syöpymätön kaikissa ympäristöissä.
Ruostumattomalla teräksellä on kyky vastustaa ilmakehän hapettumista eli ruosteenkestävyyttä, ja sillä on myös kyky korroosiota happoja, emäksiä ja suoloja sisältävissä väliaineissa, eli korroosionkestävyys.Sen korroosionestokyvyn koko muuttuu kuitenkin itse teräksen kemiallisen koostumuksen, suojaustilan, käyttöolosuhteiden ja ympäristön väliaineen tyypin mukaan.Esimerkiksi 304-teräsputkella on ehdottoman erinomainen korroosionestokyky kuivassa ja puhtaassa ilmapiirissä, mutta jos se siirretään merenranta-alueelle, se ruostuu pian paljon suolaa sisältävässä merisumussa;kun taas 316 teräsputki näyttää hyvältä.Siksi mikään ruostumaton teräs ei kestä korroosiota ja ruostetta missä tahansa ympäristössä.
Postitusaika: 23.9.2022