Всем известно словосочетание «нержавеющая сталь». Исходя из названия, логично сделать вывод, что речь идет о специальном виде стали, который из-за своих особенностей совершенно не подвержен коррозии. Но это не так. Название материала содержит определенное лукавство. Нержавеющая сталь тоже может заржаветь, причем иногда довольно быстро.
А почему и когда это происходит, расскажем в этой небольшой обзорной заметке.
Прежде всего, коротко разберемся с механизмом защиты, который позволяет данному материалу в большинстве случаев гордо носить свое название — нержавейка или нержавеющая сталь. Как известно, что хотя все стали в качестве основного компонента содержат железо, многие их свойства, как положительные, так и отрицательные, зависят от легирующих добавок других элементов.
Так вот, в случае нержавеющей стали основной легирующий компонент — это хром. Сталь может называться нержавейкой, если она содержит 12 и более процентов этого металла. Механизм защитного антикоррозионного действия у нее следующий — содержащийся в стали хром взаимодействует с кислородом воздуха, ну или иными окислителями, содержащимися во внешней среде. В результате этого процесса, образуется оксид хрома Cr2O3. Это соединение распределяется равномерной плотной пленкой по поверхности стального изделия, тем самым защищая его от дальнейшего взаимодействия с окислителем.
Вторая жизнь бижутерии. Чистка и Серебрение.
Получается прекрасная защита, да еще и обладающая способностью к самовосстановлению. Если пленка оксида хрома нарушается, например, из-за механического воздействия, то новый хром из состава стали быстро снова взаимодействует с кислородом, тем самым восстанавливая защитную пленку. И все кажется прекрасным, если бы не несколько довольно веских НЮАНСОВ!
НЮАНС N1. Сварные швы и нержавеющая сталь
Понятно, что если мы говорим о более-менее значительных металлоконструкциях, а не о бытовых предметах, то конструкция не является литой, а состоит из нескольких частей. Самый простой способ соединения металлов — это, конечно, сварка. В случае нержавеек используется аргонный тип сварки. Что же происходит в этом процессе?
Металл разогревается и из обеих частей соединяемых металлических фрагментов образуется сварной шов. В процессе сварки в нем могут измениться концентрации исходных элементов, например, снизится концентрация хрома. Также в шов могут попасть посторонние примеси. Все это приводит к тому, что магический состав нержавейки, обеспечивающий ей самозащиту, нарушается, и при взаимодействии с кислородом не образуется защитный слой оксида. И нержавейка начинает ржаветь, причем зачастую быстрее обычной стали.
НЮАНС N2. Контакт нержавейки и углеродистой стали
Если в процессе строительства, монтажа или эксплуатации допустить прямой контакт между нержавейкой и любой обычной углеродистой сталью, то впоследствии столкнешься с неожиданным последствием. В месте такого контакта на блестящей поверхности нержавеющей стали возникнет бурый налет ржавчины, как будто это вообще не нержавейка. Это не страшно для целостности конструкции, но внешний вид изделия, однозначно портит. Зато и бороться с этим просто – аккуратность и все. Например, чистить изделие из нержавейки железной щеткой совершенно не рекомендуется.
Как проверить ЗОЛОТО ДОМА самый ПРОСТОЙ СПОСОБ
НЮАНС N3. Подземное размещение изделий/конструкций из нержавеющей стали
Вот такие вот основные причины возможной коррозии нержавеющей, а лучше сказать мало-ржавеющей стали. Если хочется узнать об этом явлении и способах защиты от него более подробно, то рекомендуем прочитать этот обзор . Мы же благодарим Вас, за то, что дочитали эту заметку до конца и желаем Вам поменьше коррозии в жизни, причем не только в прямом, но и в любых переносных смыслах!
Источник: dzen.ru
Как быстро ржавеет сталь и что с этим делать?
Одной из наиболее насущных проблем во многих странах является борьба с коррозией. На большинстве металлов вследствие различных реакций происходит корродирование. Нередко можно увидеть и на изделиях из нержавеющей стали следы ржавчины. Стоит разобраться, отчего это происходит, можно ли предотвратить появление коррозии, и как быстро убрать появившиеся пятна.
На какой стали появляется коррозия и почему?
Резкие перепады температур способствуют образованию трещин на поверхностях. Жидкость, попадая в эти трещины, приводит к разрушению металла. Изделия же из нержавеющей стали даже при повреждении верхнего слоя способны сохранять антикоррозийные свойства. Благодаря этому материал нашел широкое применение в разных отраслях, на предприятиях, в быту.
К преимуществам этого материала стоит отнести:
- долгий срок службы изделий из нержавейки;
- высокую сопротивляемость коррозии;
- экологичность;
- безопасность в использовании;
- прекрасные эстетические характеристики.
Хотя материал отличается массой преимуществ, у нержавейки есть и недостатки. В некоторых случаях на поверхности таких изделий может появляться ржавчина. Одной из причин является наличие недостаточно прочной защитной пленки, которую можно повредить, используя кислоты, йод, хлор или фтор. Страшными врагами нержавеющей стали остаются чистящие и моющие средства с хлором, а также морская и даже дождевая вода.
Кроме того, изделия из нержавейки начинают ржаветь из-за недостаточного количества хрома. Это может произойти при контакте с углеродистой сталью.
Ускорить процесс может и соприкосновение с обычным черным металлом или стружкой, транспортировка без соблюдения правил, либо сварка.
По международной классификации AISI, указывающей на состав в сплаве отдельных элементов, изделия, имеющие более высокую долю никеля, отличаются лучшими антикоррозионными качествами.
Чаще всего в производстве используется следующие разновидности стали.
- AISI 304. В состав этой марки входит 18% хрома и 8% никеля. Благодаря такому составу на поверхности образуется тонкая пленка, устойчивая к негативным воздействиям. Рекомендуется использовать этот вариант для оформления бассейнов, ограждений на улице в виде перил.
- AISI 201. К более дешевым аналогам можно отнести марку AISI 201. Изделия из такого материала не стоит использовать в помещениях, имеющих повышенную влажность, к примеру, бассейны, ванные. Выбрав же этот вариант в качестве ограждений на улице, спустя некоторое время можно увидеть следы ржавчины, что говорит о начале коррозионного процесса. Особенно явно эти следы будут видны в месте сварки, на стыках.
- AISI 430. Что касается этой марки, то ее лучше не использовать в качестве ограждений, так как в составе ее совершенно нет никеля. Даже в помещении через некоторое время такие изделия могут начать ржаветь.
Хромированная сталь может ржаветь при несоответствии марки материала. Углеродная сталь в ряде случаев может влиять на коррозионную стойкость.
При выборе изделий из нержавеющей стали важно убедиться в качестве, используя пригодные марки для разных целей.
Как предотвратить появление ржавчины?
За любыми изделиями из нержавеющей стали, в том числе и за ограждениями и перилами, требуется уход. Учитывая, что оксидная пленка защищает поверхность от ржавчины, необходимо регулярно заботиться о покрытии и использовать для чистки его специальные средства. Основной целью является защита поверхности от царапин, трещин, которые возможны при использовании жестких грубых щеток при чистке поверхностей. Ухаживая за изделиями из нержавейки, нельзя использовать средства с абразивными компонентами, с песком, содой, кислотой, хлором.
Чтобы предотвратить образование ржавчины, и защитить поверхность, используют специальные средства, способствующие защите и восстановлению слоя.
Перед нанесением антикоррозийного слоя необходимо предварительно убрать следы ржавчины, а затем восстанавливать пленку.
На первом этапе производится очистка поверхности. Сделать ее можно механическим путем, используя абразивные материалы, что не всегда эффективно и уместно.
Учитывая, что пасты травильные могут оказывать негативное воздействие на самочувствие, в качестве альтернативы лучше использовать электронно-химическую пассивацию. Благодаря пассивации металла происходит образование слоя, препятствующего коррозии. Обработать поверхность лучше специальными средствами. Для мытья следует пользоваться мягкой ветошью, чистой водой или средством для нержавейки.
Как быстро убрать ржавые пятна?
Существует немало способов, помогающих удалить следы ржавчины с изделий из нержавеющей стали.
Обычно для этих целей применяют преобразователь WD-40. Использование его позволяет не только очистить поверхность от окиси и ржавчины, но и создать пленку, предотвращающую появление коррозии.
Чтобы убрать ржавчину, используя средство WD-40, нужно сделать следующие действия.
- Обезжирить поверхность.
- Нанести WD-40, используя баллончик.
- После этого необходимо оставить средство на металле на 10-20 минут. За это время ржавчина превратится в ортофосфат. Это будет видно по изменению цвета, он станет серым.
- Осталось убрать остатки загрязнений, используя чистую ветошь.
Простым и действенным способом является очищение от ржавчины с помощью уксуса. Этот вариант больше подходит для чистки небольших изделий.
Ход работы.
- Необходимо налить уксус в емкость. Размер ее должен соответствовать размеру изделия, нуждающегося в обработке.
- Погрузить изделие в тару.
- Оставить в емкости с уксусом.
- Достать изделие, используя резиновые перчатки, затем почистить его.
- Ополоснуть металл, просушить.
А также для этих целей могут использоваться и иные компоненты вроде соды, лимонной кислоты, алюминиевой фольги.
Источник: stroy-podskazka.ru
Коррозия нержавеющей стали
Причины возникновения коррозии:
- отсутствие или некачественная пассивация изделия после механической обработки
- некачественная обработка сварных швов
- сильный нагрев изделия
- наличие на поверхности хлоридов, серы, галогенидов и частиц железа
- нарушение оксидной пленки при химической и абразивной чистке
- контакт с низколегированными сталями и чугуном
- агрессивная среда эксплуатации
- накопление ионов во влажной среде
В зависимости от причины возникновения коррозии и ее протекания различают несколько видов коррозии: щелевая, поверхностная, точечная, межкристаллитная, контактная, химическая коррозия, гальваническая коррозия. Рассмотрим более подробно виды коррозии и причины их возникновения.
Общая поверхностная коррозия
Общей поверхностной коррозией называют равномерное нарушение структуры металла в части поверхностного слоя. Она вызывает разрушение защитной оксидной пленки на большей части изделия или по всей его площади. Обычно причиной является контакт с агрессивными средами: сильными щелочами, кислотами, соединениями йода, фтора, брома. Главным же «врагом» нержавеющей стали считается хлор – именно поэтому для чистки нержавейки нельзя применять хлорсодержащие моющие средства. Также частой причиной разрушения оксидного слоя является абразивная чистка при помощи порошковых чистящих средств, полировальных материалов, жестких материалов.
Точечная коррозия (питтинг)
Больше всего питтинговой коррозии подвержены именно нержавеющие стали, а также сплавы на основе алюминия, никеля. В отличие от обычной стали, которая чаще страдает от общей поверхностной коррозии, такие материалы в большинстве случаев покрываются именно питтингами – мелкими дефектами.
Причиной точечной коррозии служит частичное разрушение оксидного слоя, а также недостаток кислорода в небольшой области. Эта область становится анодной, в то время как зона избытка кислорода становится катодной, вызывая местную гальваническую коррозию. Точечная коррозия имеет свойство проникать вглубь металла, чем весьма коварна. Это распространённый вид коррозии нержавеющей стали, приводящей к образованию отверстий в баках, резервуарах и стенках труб. Локальное разрушение пассивного слоя происходит в таких ситуациях: царапание, механическое повреждение; местное изменение состава стали; точечное воздействие ионов хлора, серы, галогенидов; повышение температуры.
Щелевая коррозия
Межкристаллитная (интеркристаллическая) коррозия
Межкристаллитная (интеркристаллическая) коррозия возникает при резком повышении температуры, что случается, например, при сварке. Ржавление начинается, если при участии нагрева вдоль границ зерен проступает карбамид хрома, то есть структура этой легирующей добавки кардинально меняется.
Для ферритной стали достаточная температура для формирования очагов коррозии равна +900 градусам, для аустенитной стали – +450 градусам. Когда сенсибилизированная нержавеющая сталь встречается с водой ненадлежащей чистоты и кислотности, центр кристалла становится катодом, а межзёренная граница – анодом. Межзёренные связи ослабевают, кристаллы выпадают с поверхности и процесс коррозии резко ускоряется. Наиболее часто встречается в сварочных швах, от чего получила название коррозии сварного шва. Также разновидностью такой коррозии является ножевая коррозия-коррозия вдоль узкой полосы в следствии внутреннего дефекта кристаллической решетки изделия. в следствии такой коррозии часто возникает локальное ослабление и трещина в изделии.
Химическая коррозия
Гальваническая коррозия
Гальваническая коррозия возникает при протекании электрохимических процессов на поверхности или внутри нержавеющей стали. Электрохимическая реакция может происходить при возникновении электрического или электростатического потенциала, а также при появлении гальванической пары. Гальваническая пара возникает при контакте нержавейки с другими металлами.
Наибольшую опасность представляют обычная сталь и медные сплавы. Электрический ток может возникать на металлоконструкциях, корпусах оборудования, ограждениях оборудования и электросетей и причих случаях. Для протекания реакции также необходимо присутствие электролита, роль которого играет вода и растворенные в ней соли, щелочи или кислоты. Гальваническая коррозия похожа на химическую, однако протекает при значительно более низких концентрациях растворенных в воде элементов. При такой коррозии происходит электрохимическое растворение оксидной пленки, а также воздействие свободного водорода, находящегося в электролите.
Методы борьбы с коррозией
При появлении первых очагов коррозии следует незамедлительно приступить к устранению очага коррозии, а также и причине ее возникновения. Для удаления очага коррозии можно применять механическую обработку абразивами, металлическими щетками и режущим инструментом, химическое травление, электрохимические способы очистки. После следует пассивировать поверхность нержавеющей стали. Для этого можно использовать электрохимическую пассивацию или химическую пассивацию при помощи специальных паст или гелей. Чтобы коррозия не появилась вновь, следует проанализировать причины появления коррозии и устранить их по возможности или принять дополнительные меры защиты.
Источник: metalltechnology.ru