Почему ржавеет нержавеющая сталь

Обновлено: 01.12.2022

Ржавчина на нержавеющей стали уродлива. Ржавчина на нержавеющей стали вызывает множество вопросов. Эта сталь действительно нержавеющая? Если она нержавеющая, то почему почему она заржавела? Откуда на нержавеющей стали ржавчина? Она будет продолжать ржаветь дальше? Будет ли она распространяться? Вызовет ли это другие формы ржавления, такие как точечная коррозия или растрескивание под напряжением? На Рисунке 1 изображена ржавчина на нержавеющей стали.

В этой статье рассматриваются вопросы относительно ржавчины, которая возникает на резервуарах, сосудах, трубопроводах и т. д., изготовленных из аустенитной нержавеющей стали, такой как тип 304, 304L, 316, 316L,321, 317 и др. Охватывает источники ржавчины, влияние ржавчины на производство нержавеющей стали и методы предотвращения и удаления ржавчины с этих материалов. Рассмотрим ржавчину, которая находится на внешних поверхностях, подверженных воздействию атмосферы, включая дождь, конденсат, туман и т. д., но большую часть времени сухие и внутренние поверхности, особенно те, которые намокают, где последствия ржавчины зависят от условий эксплуатации. Для постоянно смачиваемых поверхностей необходимо бороться не только с ржавчиной, но и с загрязнением посторонними материалами, оксидами сварных швов, брызгами, поднутрениями, выемками на поверхности и сильными следами шлифования.

История вопроса: что делает нержавеющую сталь «нержавеющей?»

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии, потому что в них высокий процент (от 16 до 36%) присутствия хрома (Cr). Этот элемент присутствует в достаточном количестве, который при воздействии окисляющих сред (кислоты, щелочи, вода, воздух и пр.) образует тонкий, плотно прилегающий и непроницаемый оксидный слой (преимущественно CrO), который останавливает дальнейшую коррозию. В этом смысле нержавеющая сталь очень похожа на алюминий, так как алюминий также образует оксидный слой, который предотвращает дальнейшую коррозию алюминия.

Что вызывает ржавчину на поверхностях из нержавеющей стали?

Ржавчина образуется на поверхности нержавеющей стали, когда возникает состояние, при котором молекулы металла на поверхности недостаточно легированы хромом для создания или поддерживания необходимого оксидного слоя. Вопреки распространенному мнению о том, что ржавчина на поверхности не возникает, когда нержавеющая сталь «сенсибилизирована», так как большая часть металла имеет достаточно хрома для предотвращения коррозии поверхности, сенсибилизированная нержавеющая сталь корродирует вдоль границы структуры. Явление ржавчины, обсуждаемое в этой статье, является поверхностным явлением.

Самым простым условием возникновения ржавчины на нержавеющей стали является трение куска обычного углерода или низколегированной стали о поверхность нержавеющей стали.

Когда обычная сталь трется о нержавеющую сталь, получаемые в процессе трения частицы нержавеющей стали обычно называют «свободным железом». Это своего рода «контаминация» нержавеющей стали также известна под неправильным названием «углеродное загрязнение». Но этот употребляется неправильно, потому что коррозию вызывает не углерод, а нелегированное железо, из которого сделана сталь.

Коррозия «свободного железа» на нержавеющей стали всегда быстрее, чем коррозия необработанной стали, потому что свободное железо является анодным по отношению к нержавеющей стали, поэтому оно корродирует, чтобы защитить нержавеющую сталь, точно так же, как цинк корродирует для защиты углеродистой стали, когда в качестве финишного покрытия стали используется цинк.

Второй способ образования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, когда используются сварочные флюсы для защиты от атмосферных воздействий. Эти флюсы, как правило, легко отслаиваются сами. Поверхность шва может выглядеть чистой, на ней есть тонкий остаточный слой железосодержащего материала. Этот слой легко ржавеет, если на поверхности сварочного металла не произвели абразивную или химическую очистку после окончания сварочных работ. Природа этой ржавчины аналогична той, которая образует контактное загрязнение, как описано немного выше.

Влияние ржавчины на поверхности из нержавеющей стали

На поверхностях нержавеющих металлов, которые постоянно находятся в умеренно агрессивных средах, точечная коррозия может возникать при окислении отложений «свободного железа». Это почти никогда не встречается на внешней поверхности трубопровода, поскольку снаружи труба преимущественно сухая.

Ржавчина на нержавеющей стали

Рекомендуем эффективное средство быстрого удаления ржавчины с металлов «РжавоМед-У»

Мы не знаем ни одного случая питтинга или другого коррозионного воздействия, происходящих на трубах или резервуарах, где поверхности обычно сухие и подвержены воздействию атмосфера. Ржавчина на внешней поверхности трубопроводов или баков из нержавеющей стали отсутствует. Максимум что может быть — стальные поверхности просто имеют плохую косметику и плохо выглядят.

Предотвращение заражения «свободным железом»

Надлежащая производственная практика не допускает контакта нержавеющей стали с или-обычное железо или сталь, например, рабочие столы, подъемные инструменты, стеллажи для хранения, токарная обработка сталивалки, стальные кузова и цепи грузовиков, стальные вилочные погрузчики и т. д. Железная и стальная пыль, такая как майдолжны быть созданы путем шлифования, резки, струйной очистки и т. д., должны храниться вдали от участковтам, где производится нержавеющая сталь, поскольку эта пыль может осесть назагрязняющие поверхности там, где они будут захвачены нержавеющей сталью.

Инструменты для очистки и шлифования, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, которые былиИспользуемый для углеродистой или низколегированной стали, не следует использовать впоследствии для нержавеющих сталей.Для обработки нержавеющей стали следует использовать только проволочные щетки из нержавеющей стали.

Окисление сварного шва

Сварные швы часто будут ржаветь по краям, как показано на Рисунках 1 и 2. Для сварных швов, которые не были должным образом очищены после завершения, это нормально. В частности, когда сварка была выполнена в среде защитных газов. Хотя это и неэстетично, но эта ржавчина не является признаком плохой сварки, чрезмерного температурного перегрева или излома. Скорее, это естественный результат высокой температуры. Зона термического нагрева во время сварки в сочетании с воздействием кислорода в атмосфере. Цвет может варьироваться от соломенного до темно-коричневого при первоначальном образовании, и в конечном итоге они становятся ржаво-красными.

В нормальных атмосферных условиях ржавчина, связанная со сваркой, прекращается после того, как свободное железо окисляется. Никаких дальнейших повреждений ржавчиной не происходит — это просто выглядит неэстетично. Для устранения ржавчины сварные швы следует очищать не позднее одного — двух дней после завершения сварочных работ. Любые грубые или шероховатые поверхности швов следует сгладить, удалить механические следы или царапины и обязательно обходимо удалить посторонние новообразования, включая краску, шлак и брызги, чтобы оптимизировать коррозионное сопротивление.

Свободное железо, сварочное окисление и посторонние материалы, такие как грязь, песок, флюс, иные металлы (кроме стали, чугуна и т. д.), могут быть удалены химической очисткой или абразивной полировкой.

Химические чистящие средства, которые успешно удаляют свободное железо и большинство других загрязнений доступны в больших вариациях. Эти чистящие средства представляют собой кислоты, которые обычно удалите немного материала (около 0,03 мм) с поверхности, на которой они применяются. Их нужно оставить на поверхности достаточно долго, чтобы удалить остатки железа и любые видимые оксиды. Большинство из них содержат азотную и плавиковую кислоты, поэтому они должны применяться строго в резиновых перчатках и других средствах индивидуальной защиты.И обязательно после обработки металл необходимо промыть достаточным количеством воды с одновременным щелочением хотя бы пищевой содой.

Механическую очистку следует производить только с помощью шлифовальных кругов или насадок с проволокой из нержавеющей стали, которые ранее не использовались для углеродистых или низкоочищенных сталей. Финальная очистка электрооборудованием с применением насадок с проволокой из нержавеющей стали не рекомендуется, так как те, в свою очередь, деформируют поверхность, позволяя атмосферным химическим осадкам проникать в поверхность, размазывают «свободный металл» и образуют микроповреждения — ни что их всего этого не подходит для коррозионной стойкости нержавеющей стали. Проволочная щетка может использоваться между проходами сварного шва для удаления шлака, так как очищенная поверхность будет переплавлена при последующей сварке. Если для окончательной очистки используется проволочная щетка, она должна быть только ручного применения, или щетина должна быть мягкой и гибкой, а давление на поверхность незначительным.

Однако ни шлифовальные машины, ни проволочные щетки не удаляют свободное железо, которое уже заржавело. Кроме того, проволочные щетки не удаляют свободное железо, отложившееся в виде пара, например, образовавшегося в зоне термического влияния во время сварки. В этих случаях при очистке шлифовальной машиной или металлической щеткой ржавчина и свободное железопросто смазывают поверхности из нержавеющей стали, которые ранее не были проржавевшими. И хотя ржавчина будет казаться побежденной, после воздействия атмосферной влаги и нахождения под открытым небом хотя бы несколько дней, эти ранее очищенные ржавые поверхности и уже новые поверхности, по которым в процессе очистки была «размазана» ржавчина, гарантированно заржавеют.

В этих случаях поможет очистка с использованием химических очистителей или мягких абразивных полиролей.

Проверка удаления «свободного железа» из нержавеющей стали

Вода, время, ночь

Присутствие свободного железа на нержавеющей стали легко обнаружить при распылении на сталь воды и оставления в таком состоянии на ночь. Опрыскивание следует проводить в тени и поздно вечером, чтобы поверхности оставались влажными. Поверхность должна намокнуть полностью без разрывов водяной пленки. Любые участки свободного железа будут проржавеют за ночь, окрасив поверхность. Во влажную или дождливую погоду нержавеющую сталь можно оставить на открытом воздухе в течение дня, и любое свободное железо превратится в некрасивую ржавчину. Участки с обнаруженной ржавчиной необходимо очистить, как описано выше.

Гораздо более быстрый способ определить свободное железо — протереть раствором ферроксила. При этом требуются средства индивидуальной защиты (СИЗ), поскольку раствор является кислым и содержит цианиды. Зараженные участки станут синими в течение нескольких минут. Если раствор оставить на поверхности на длительное время — вся поверхность нержавеющей стали станет синей. Этот раствор следует удалить после несколько минут теста с использованием обычной воды. И раствор для споласкания должен быть нейтрализован хотя бы пищевой содой — она отлично для этого подойдет.

Раствор ферроксила для обнаружения свободного железа в нержавеющей стали

  • Дистиллированная вода 1 литр
  • Азотная кислота 30 миллилитров
  • Ферроцианид калия 30 грамм

Этот раствор не следует использовать на поверхностях, которые будут контактировать с пищевыми продуктами или жидкостями, поскольку он содержит цианидные соединения.

Резюме и выводы

Хотя ржавчина на наружных поверхностях трубопроводов из нержавеющей стали обычно безвредна, ее уродливое присутствие вызывает беспокойство у покупателей металлоизделий. В процессе очистки нержавеющей стали после сварки необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать контакта железа со сталью во время изготовления. Проверка отсутствия «свободного железа» перед отправкой гарантирует, что Ваш продукт прибудет на место без неприглядной ржавчины. Если Вы хотите быть уверены, что на поверхностях из нержавеющей стали не образуется некрасивая ржавчина , необходимо соблюдать постулаты описанные в данной статье и тогда все будут довольны. И покупатели, и производители, и продавцы.

Почему ржавеет нержавейка?

Почему ржавеет нержавейка? Причины коррозии нержавеющей стали

Возникновение ржавчины на нержавеющей стали ставит в ступор многих людей. Если материал носит название «нержавеющая сталь», то почему же нержавейка может окисляться, темнеть, чернеть и ржаветь? На самом деле, при неправильной обработке детали или при нарушенной эксплуатации, ржавчина может появиться даже на самой качественной нержавеющей стали.

Если в составе нержавейки не больше 10% хрома, то исключить появление коррозии практически невозможно. Даже на поверхности аустенитной стали, в которой находится 20% хрома и 8% никеля, может образоваться ржавчина. Для того чтобы продлить срок службы детали из нержавеющей стали, необходимо понять, как правильно пользоваться материалом и исключить возникновение дефектов структуры.

Какая «нержавеющая» сталь не будет ржаветь

Снизить риск и недопустить ржавление на нержавеющей стали можно при добавлении специальных химических элементов в состав сплава: это могут быть хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, кремний, марганец, титан. Такая сталь будет называться легированной. Изменение состава сплава приводит к улучшению физических свойств стали. Легированный материал приобретает качества, которых нет у обычной углеродистой стали, и избавляется от ее недостатки. При должной эксплуатации такая нержавейка не будет ржаветь. Готовые изделия из нержавейки безопасны для применения даже в пищевой и медицинской сфере, такая продукция экологична и отвечает всем требованиям безопасности.

В зависимости от пропорций содержания добавок выделяют низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Высоколегированная сталь является наиболее популярным вариантом для применения в разных сферах промышленности. Сплав противостоит возникновению коррозии нержавейки в агрессивных средах и атмосфере. Улучшенные качества металлу придают легирующие добавки, в первую очередь это хром и никель. От процента содержания химических элементов зависит марка нержавеющей стали, ее антикоррозийные свойства и внешний вид.

Аустенитная нержавеющая сталь. Стали этой группы широко используют в промышленности для изготовления крепежных деталей. Сплав немагнитный. Хорошо подвергается сварке и тепловой обработке. В составе может быть 15-20% хрома и 5-15% никеля. Процентное содержание добавок зависит от марки нержавейки.

Ферритные марки нержавейки. За счет низкого содержания углерода ферритные стали становятся более мягкими и пластичными. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Их часто применяют для изготовления деталей, взаимодействующих с агрессивной средой, т.к. ферритные сплавы имеют высокий уровень устойчивости к образованию коррозии.

Мартенситные марки нержавейки. Группа сплавов с повышенным содержанием углерода, что делает сталь наиболее прочной и твердой. Некоторые марки могут быть магнитными. Эта группа наименее коррозионностойкая. Используется, например, для изготовления столовых и режущих приборов.

Комбинированные марки. Эта группа сталей сочетает в себе достоинства сразу нескольких групп.

Преимущества нержавеющих сталей:

  • Долгий срок службы при правильной эксплуатации;
  • Простота изготовления;
  • Устойчивость к коррозии;
  • Прочность;
  • Гигиеничность и экологическая безопасность;
  • Эстетичный внешний вид.

В каких сферах промышленности используется нержавеющая сталь:

  • Архитектура и строительство;
  • Изготовление бытовых приборов;
  • Пищевая промышленность;
  • Целлюлозно-бумажное производство;
  • Нефтехимическая и химическая промышленность;
  • Домашнее хозяйство;
  • Энергетика;
  • Охрана окружающей среды;
  • Машиностроение.

Условия и причины разрушения защитного слоя нержавеющей стали

Нержавейка получает свои улучшенные качества при добавлении легирующих элементов в состав сплава. В основном этими добавками служит хром, никель, молибден. В первую очередь за антикоррозийные свойства отвечает хром, чем больше его в составе, тем лучше формируется антикоррозийный слой на поверхности металла. Атомы хлора вступают в реакцию с кислородом, впоследствии чего образуется оксидная пленка.

Соответственно, больше всего подвержены коррозии те сплавы, в которых меньше легирующих добавок в составе, в частности хрома и никеля.

Внешний слой сплава может портиться от контакта с железом. Это возможно, например, при неправильной сварке, когда на поверхность попадают частички железа. Если после этого плохо провести обработку детали, на сварочном шве появятся коррозионные вкрапления, которые впоследствии будут увеличиваться.

Разрушение защитного слоя на нержавейке и возникновение коррозии обусловлено несколькими факторами:

  • Неправильная обработка поверхности металла. При нарушенной технологии сварки или шлифовки детали образуются микродефекты, которые приводят к разрушению оксидной пленки.
  • Использование некачественных материалов. Это относится к низкосортной стали, когда экономия денег сказывается на качестве сплава.
  • Неправильная эксплуатация.

Во избежание возникновения ржавчины на нержавейке следует тщательно подходить к выбору предприятия, занимающимся изготовлением и продажей нержавейки. Обязательным критерием выбора должен послужить опыт работников и заключение договора с гарантийными условиями.

Если вам поступило предложение купить нержавейку по цене ниже рыночной, то стоит задуматься о качестве материала.

Виды коррозии нержавеющей стали

Основными разновидностями коррозии являются:

  1. Общая коррозия. Данный вид характеризуется разрушением оксидной пленки на всей поверхности стали. В зависимости от характера распространения такая коррозия может быть равномерной или неравномерной. При проникновении галогенов (фтора, хлора, брома, йода) через защитный слой начинается активный процесс образования ржавчины на нержавеющей стали. Общая коррозия может возникнуть даже от простой водопроводной воды, ведь в ее составе присутствуют химические частицы, способные разрушить оксидную пленку. Поэтому при чистке нержавейки нельзя использовать хлорсодержащие средства. Для очистки поверхности нержавеющей стали следует применять только специальные чистящие средства. Они должны соответствовать требованиям СанПиН, СНиП и ГОСТ. Уровень рН должен находиться в пределах 7,2 — 7,6.
  2. Щелевая коррозия. Возникает при образовании небольшого зазора в деталях из нержавеющих сталей. Этот процесс можно заметить, например, при использовании крепежных элементов в морской воде. Хлор, содержащийся в жидкости, смывает оксидную пленку. При отсутствии кислорода процесс продолжается стремительно.
  3. Питтинг(он же язвенная коррозия, точечная коррозия). Проявляется при малейшем поражении защитного слоя и воздействии агрессивной среды на поверхность. В поврежденном месте сталь становится анодом, а пассивированная часть – катодом. В результате этого анод начинает быстрее растворяться, вызывая питтинговую коррозию нержавеющей стали.
  4. Гальваническая коррозия. Гальванокоррозия похожа на точечный вид образования ржавчины. Данная электрохимическая коррозия нержавеющей стали возникает во время контакта разного типа металлов в агрессивной токопроводящей среде.
  5. Межкристаллитная коррозия(она же мкк коррозия или транскристаллитная коррозия). Такой вид образования ржавчины возникает при сверхвысоких температурах, чаще всего при сварке.
  6. Эрозионная коррозия. Возникает в результате воздействия на поверхность нержавейки абразивной жидкости, разрушающей защитный слой и приводящей к эрозии.

Как бороться с коррозией нержавеющей стали?

В первую очередь, сталь должна храниться и изготавливаться по особой технологии. На металлургических заводах должны соблюдаться все требования, относящиеся к эксплуатации нержавейки. Должны предотвращаться ситуации, в ходе которых частицы нелегированного металла могут попасть на нержавеющую сталь.

В целях защиты нержавеющей стали от коррозии требуется исключить близкий контакт стали с обычным металлом. Это правило касается и других инструментов, применяемых для изготовления деталей. Запрещено использовать металлическую щетку для зачистки поверхности необработанного металла на легированной стали.

Использование нержавеющей стали в соляной и серной кислоте приводит к образованию ржавчины, следовательно, необходимо исключить применение сплава в агрессивных средах.

Также для защиты нержавейки от коррозии следует добавлять в сплав легирующие компоненты, это повысит антикоррозийные свойства стали. Чем больше их процентное содержание, тем выше стойкость к коррозии.

Не рекомендуется также использовать хлорсодержащие средства для обработки и чистки поверхности.

Правила ухода за нержавеющей сталью

Нержавейка – долговечный материал, способный сохранять свой первоначальный внешний вид и технические характеристики долгое время. Главное, правильно за ней ухаживать. Для этого необходимо знать, что нужно делать в различных ситуациях.

Рекомендуется:

  • Во время механической обработки совершать движения вдоль линий или рисунка.
  • Использовать мягкие материалы для чистки поверхности. Даже использование бумажных салфеток может привести к целостному нарушению оксидной пленки, поэтому будьте аккуратны.
  • Если на поверхности имеются застарелые пятна, то для начала их следует размочить. Иначе механическое воздействие станет причиной появления царапин, а впоследствии и ржавчины на нержавейке.
  • Применять только специальные средства, предназначенные для очистки нержавеющей стали.
  • Жирные пятна удалять при помощи мыльного или спиртового раствора. "Мыть" нержавейку можно только органическими средствами.
  • Перед протиранием изделия пыль и другие мелкие частицы желательно стряхнуть кистью.

Запрещается:

  • Использовать абразивные средства;
  • Применять хлорсодержащие моющие средства;
  • Использовать твердые губки и мочалки;
  • Допускать контакт нержавейки с обычными углеродистыми сталями.

Все это приводит к разрушению защитного слоя нержавеющей стали и станет отличным поводом для образования коррозии на поверхности.

Также есть специфика ухода за нержавейкой в зависимости от текстуры материала.

Шлифованная нержавеющая сталь имеет микроцарапины на поверхности. В зависимости от их направления поверхность нержавейки можно разделить на несколько разновидностей:

  • Продольная шлифовка;
  • Поперечная шлифовка;
  • Хаотичная шлифовка;
  • Вибрейшн.

Для того чтобы произвести качественную очистку поверхности нержавеющей стали и не повредить защитный слой, следует совершать все движения по направлению микроцарапин. Не рекомендуется использовать круговые движения.

Текстурированная сталь имеет глубокий рисунок. За счет своей текстуры на ней менее заметны царапины, отпечатки и загрязнения. Правила ухода за таким видом нержавейки остаются теми же, что и за шлифованной поверхностью. Разница будет заметна только после очистки, так как текстурированная сталь остается чистой более долгое время.

Соблюдая рекомендации по уходу за нержавеющей сталью, вы обеспечите долгий срок службы изделиям и снизите риск возникновения коррозии. Регулярная обработка поверхности специальными средствами сохранит первоначальный внешний вид и будет способствовать восстановлению защитной оксидной пленки.

Оставьте заявку, чтобы бесплатно получить быстрый расчет стоимости интересующей Вас услуги. Менеджеры ответят на любой Ваш вопрос!

Почему ржавеет нержавейка

Почему ржавеет нержавейка

По общему мнению, нержавеющая сталь – это суперсплав, который никогда не ржавеет. Но это предположение не совсем верно, ведь при определенных условиях даже нержавейка подвержена коррозии.

Существует четыре основных типа нержавеющих сталей: аустенитная, ферритная, мартенситная и дуплексная.

  1. Аустенитная является доминирующей в промышленности и составляет более 70% от общего объема производства. В ее составе присутствует максимум 0,15% углерода и минимум 16% хрома, что обеспечивает очень надежную защиту от ржавчины.
  2. Ферритная имеет более низкую коррозионную стойкость по сравнению с аустенитными марками, но работает лучше, чем мартенситная.
  3. Мартенситная образуется в процессе закалки (быстрого охлаждения) аустенитной стали. Она отличается высочайшей стойкостью к истиранию и высокой прочностью. Этот тип стали используется во многих малоинвазивных средах, в том числе при производстве хирургических инструментов.
  4. Дуплексные стали, имеющие в себе аустенитную и ферритную фазы, обладают высокой стойкостью к локальной коррозии, особенно к точечной, щелевой и коррозионному растрескиванию под напряжением.

Так почему ржавеет нержавейка? Поговорим об этом ниже.

Отличие нержавейки от простой стали

Первое, что нужно знать о нержавеющей стали – это то, что на рынке существует бесчисленное множество ее составов. То, что отличает их от простого стального сплава (помимо наличия различных компонентов металлов в разных соотношениях) – это защитный оксидный слой на поверхности. Пока он остается неповрежденным, металл будет сохранять все свои прочностные характеристики. Но почему на поверхности нержавейки образовывается оксидный слой? Ответ кроется в конкретных элементах, используемых в большинстве ее видов: железо, марганец, кремний, углерод и хром. В некоторые марки также добавляют никель и/или молибден для дальнейшего улучшения характеристик оксидного слоя. Из перечисленных выше элементов хром оказывает наибольшее влияние на стойкость нержавейки к ржавчине. Это означает, что сплавы с высоким содержанием хрома имеют наивысшую общую стойкость к коррозии, так как вступая в реакцию с атомами кислорода, атомы хрома образуют плотный оксидный слой, препятствующий дальнейшему протеканию реакции. Специальные добавки, такие как молибден, повышают стойкость сплава к определенным агрессивным химическим веществам. Например, нержавейка марки 316 содержит молибден, которого нет в сплаве марки 304, поэтому она более устойчива к хлоридам.

Факторы, вызывающие коррозию

Есть ряд причин, по которым на изделии из нержавейки может образоваться ржавчина. Поскольку существуют сотни различных сплавов, следует учитывать тот факт, что среда, которая приводит к коррозии одного типа стали, может вовсе не повлиять на другой. Перечислим несколько основных факторов, ведущих к развитию ржавчины:

Точечная коррозия

Это точечные, проникающие вглубь, повреждения структуры металла, возникающее из-за нарушения поверхностного слоя. Точечная коррозия может развиваться на поверхности материала вследствие нехватки кислорода в определенной области. В этом случае зона, где наблюдается нехватка кислорода становится анодной, избыток – катодной.

Многие типы сплавов нержавейки подвержены сильной точечной коррозии при воздействии сред, богатых хлоридами (например, солью). Так, сплав марки 304 при использовании на морском транспорте может начать страдать от точечной коррозии в результате контакта с морской водой или с морским бризом, обогащенным солью. Чтобы избежать точечной коррозии, важно использовать нержавеющую сталь, обладающую особой стойкостью к хлоридам, например, марку 316. В качестве альтернативы металл можно обработать специальным покрытием для предотвращения прямого контакта с хлоридами в окружающей среде.

Биметаллическая/гальваническая коррозия

Биметаллическая коррозия может возникать в том случае, когда свариваются вместе два разнородных металла. Поскольку, когда два металла с разными свойствами соединяются через общий электролитический материал, может возникнуть протекание электрического тока от одного материала к другому. Это приводит к тому, что металл, легче принимающий новые электроны станет «анодом» и начнет быстрее коррозировать.

Скорость распространения ржавчины будет меняться в зависимости от следующих факторов:

  • типа соединяемой нержавеющей стали;
  • вида электролита;
  • температуры и влажности окружающей среды, а также общей площади поверхности металлов, которые контактируют с друг другом.

Лучшая профилактическая мера от биметаллической коррозии – нанесение специального покрытия на металлы, предотвращающего поток электронов от катода к аноду.

Следует также отметить, что использование присадки для сварных швов, которая слишком отличается от соединяемых металлов, также может привести к гальванической коррозии в месте сварки.

«Пересадка» простого железа

В некоторых случаях остатки твердых частиц от простой стальной или железной заготовки могут переноситься на поверхность нержавеющей детали. Эти частицы могут нарушить защитный оксидный слой заготовки, что в последующем приведет к ржавлению.

Разница между этой проблемой и проблемой биметаллической коррозии заключается в том, что в этом случае контакт между разнородными металлами является чисто случайным и, как правило, происходящим без ведома производителя. Самой распространенной причиной, по которой частицы простых металлов попадают на заготовку из нержавейки, заключается в том, что оборудование, используемое для обработки одного типа материала, может использоваться для другого без надлежащей очистки между рабочими процессами. Чтобы предотвратить пересадку частиц важно тщательно очищать оборудование при переходе с металла на металл.

Интеркристаллическая коррозия

При нагреве стали выше необходимой температуры происходит процесс сенсибилизации – межкристаллитной коррозии, приводящей к выпадению кристаллов стали с поверхности материала. Атомы углерода изымают из сплава атомы хлора, что приводит к понижению процентного содержания хрома. Когда сенсибилизированные стали начинают контактировать с той или иной агрессивной средой, межзеренная граница превращается в активный анод, а центр кристалла – в катод. При ослабевании межзеренных связей, кристаллы стали выпадают, оставляя небольшие ямки с черным налетом. При соблюдении температурного режима таких проблем не возникает.

Также межкристаллитная коррозия может возникать при сварке. Для ферритных сплавов температура, ведущая к появлению ржавчины, равняется +900 градусов, для аустенитных +450 градусов. Чтобы предотвратить ржавление стали зоны сварных швов обрабатывают специальными составами. Пассивация (так называется процесс обработки) направлена на восстановление защитного слоя металла в местах сварки. Для этого используют различные пасты и гели, лимонную или азотную кислоту.

Щелевая коррозия

Развивается в тех местах, где есть небольшие зазоры между сталью и другой деталью конструкции. Примером такого типа ржавления может быть проникновение влаги под крепежные элементы внутрь изделия. В этом случае в зазоре скапливаются агрессивные ионы, которые вытесняют кислород, что и приводит к появлению ржавчины. Щелевая коррозия может образовываться между двумя соединяемыми поверхностями – двумя металлами или между металлом и неметаллом.

Эрозивная коррозия

Происходит по причине уничтожения оксидной пленки тем или иным абразивом. Если нержавейку регулярно подвергать воздействию абразивной жидкости, ее защитный слой будет разрушаться, что приведет к проявлению ржавчины. Чтобы этого избежать важно отказаться от обработки поверхности изделий из нержавейки абразивными веществами. Особенно пагубное влияние на нержавеющие стали оказывает хлор, именно поэтому при очистке изделий нельзя использовать хлорсодержащие средства.

Фактор обработки

Немаловажным фактором в образовании ржавчины является вид обработки поверхности. Так, к примеру, изделия с более гладкой поверхностью гораздо устойчивее к ржавлению, чем нержавеющие изделия с шероховатой. Все дело в том, что шероховатые поверхности быстрее загрязняются и нуждаются в большем уходе. Если элементы с шероховатой поверхностью, выполненные из нержавейки марки 304, будут использоваться в пищевой промышленности либо морских условиях, они быстро выйдут из строя, так как быстро покроются коррозионными пятнами.

Уход за металлом

Нержавеющая сталь отличается высокой прочностью и долгие годы сохраняет свои эстетические качества. Однако для того чтобы она полностью оправдала свое название, за ней следует регулярно ухаживать, ведь данный материал, как и другие металлы, подвержен воздействию многих разрушающих факторов.

Чтобы предотвратить развитие коррозии еще на этапе производства, важно предотвратить контакт нержавейки с железом или обычной сталью. Это требует бдительности при очистке оборудования, рабочих столов, инструментов, складских помещений, токарных валиков и так далее. Любые частицы пыли углеродистой стали, оседающие на нержавейке во время изготовления, могут загрязнить ее поверхность, увеличивая вероятность образования ржавчины. Также важно соблюдать правила сварки и последующей обработки металла.

Как в загородных условиях, так и в условиях городской среды нержавейка нуждается в регулярной очистке – мытье теплой водой с содержанием ПАВ. При этом следует избегать использования очистителей, в которых содержатся хлориды и аммиак. В быту для очистки нержавейки часто применяют 8% лимонную кислоту. Если на поверхности нержавейки стали появляться пятна или ямки, необходимо обработать эти места жесткой губкой. Устранять окислы железа лучше всего специальными средствами, которые представлены на современном рынке в широком ассортименте. Регулярная чистка нержавейки увеличивает срок ее службы и улучшает внешний вид.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Почему ржавеет нержавеющая сталь? Полное руководство

Почему ржавеет нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь - довольно популярный вид металла с широким спектром применения. Этот материал используется для производства медицинских устройств, автомобильных деталей, ювелирных изделий и кухонной утвари, а также для многих других целей. Одна из особенностей нержавеющей стали - то, что она не ржавеет. Это правда?

Однако, если вы когда-либо владели или использовали изделие из нержавеющей стали, вполне вероятно, что вы просто заметили ржавчину (коррозию), и вы даже задаетесь вопросом, может ли его название быть неправильным. Почему ржавеет нержавеющая сталь? Читайте дальше, когда мы узнаем, как и почему нержавеющая сталь может ржаветь.

Наука о ржавлении нержавеющей стали

Как и в случае с другими металлами, за эффектом ржавчины металла из нержавеющей стали всегда стоит наука.

Чтобы понять, что вызывает ржавчину хромовой стали, в первую очередь важно иметь четкое понимание науки, которая обычно предотвращает ржавчину.

Сталь - это продукт железа и углерода. Нержавеющая сталь содержит железо, углерод и от 12 до 30% хрома.

Нержавеющая сталь включает в себя другие элементы, такие как никель и марганец, но хром является ключевым элементом, который делает ее устойчивой к ржавчине.

Когда поверхность обычной стали подвергается воздействию кислорода, она всегда образует оксид (Fe2O3), который имеет популярный цвет красной ржавчины.

Оксид железа не способен образовывать бесконечный слой на стали, потому что молекула оксида занимает большую площадь, чем лежащие в основе атомы железа. В конечном итоге он уходит, оставляя незащищенной необработанную сталь, что затем запускает неизбежный цикл ржавления.

Итак, как предотвратить ржавление?

Когда нержавеющая сталь подвергается воздействию кислорода, на поверхности образуется слой оксида хрома. Это происходит потому, что хром имеет очень сильное сродство к кислороду.

Оксид хрома в большинстве случаев представляет собой очень тонкий слой, который не отслаивается. Это предотвращает дальнейшее окисление нержавеющей стали.

Однако, когда хромовая сталь поцарапана и, следовательно, слой оксида хрома удален, новый слой оксида хрома будет формировать и защищать оставшуюся хромистую сталь под ним.

Пока присутствует достаточное количество хрома, слой оксида хрома будет обеспечивать адекватную защиту нержавеющей стали и предотвращать ее ржавление.

Причины коррозии нержавеющей стали

Почему ржавеет нержавеющая сталь

Теперь совершенно ясно, что нержавеющая сталь может ржаветь. Однако, если вы какое-то время использовали этот материал, вы, должно быть, заметили, что некоторые стали ржавеют слишком рано, в то время как другие могут служить вам долго, не ржавея. Что могло быть причиной этого?

Основная причина ржавчины нержавеющей стали - это коррозия. Коррозия избавляет от хрома, поэтому необработанная сталь подвергается воздействию различных элементов, которые могут ускорить ржавление.

Есть разные типы коррозии, которые приводят к ржавчине. Давайте посмотрим на каждый тип.

Щелевая коррозия: Щелевая коррозия возникает, когда поверхность нержавеющей стали лишена кислорода, например, при стыке или трещинах. Небольшая щель, созданная для устранения допуска, станет эпицентром ржавчины. В этом промежутке щели будет скапливаться вода или другая жидкость.

Кислород в жидкости со временем уменьшается, и это приведет к накоплению хлоридов.

Геометрию часто изменяют, чтобы удалить щели или способ скопления жидкости, но иногда решение также может заключаться в использовании другого металла, такого как титан, который сопротивляется хлоридам.

Общая коррозия

Этот тип коррозии происходит при минимальном вмешательстве внешних факторов. Это произойдет автоматически, когда pH металла из нержавеющей стали упадет ниже 1.

Межгранулярный приступ

Гранулы нержавеющей стали могут подвергаться воздействию различных элементов, например тепла. Высокая температура более 450 градусов по Цельсию может вызвать распад частиц углерода. При этом поверхность стали подвергается воздействию различных элементов.

Биметаллическая коррозия

Биметаллическая коррозия возникает, когда два разных металла с общим электролитом вступают в прямой контакт друг с другом. Эту коррозию иногда называют гальванической коррозией.

Произойдет окислительно-восстановительная реакция, что означает просто химические реакции восстановления и окисления. Результатом станут клетки, создающие электрический потенциал на поверхности металла.

Коррозия под напряжением

Внешнее напряжение, оказываемое на нержавеющую сталь, может вызвать коррозию в той или иной форме. Это, в свою очередь, подвергнет сталь воздействию различных элементов ржавчины.

Загрязнение при производстве и очистке, сварке

Мелкие частицы простой стали врезаются в поверхность и вызывают появление пятен на поверхности нержавеющей стали.

Если деталь обрабатывается на станке с ЧПУ, который также обрабатывает стальные детали, мелкие частицы стали могут в конечном итоге загрязнить охлаждающую жидкость. Обрабатываемая деталь из нержавеющей стали навсегда останется в поверхности.

Точно так же полировальные круги, которые используются для стальных деталей, а не для нержавеющих, могут аналогичным образом включать стальные частицы. Это касается других стальных инструментов, например гаечных ключей.

Именно эти инородные частицы, не являющиеся нержавеющими, подвергаются ржавчине и вызывают появление пятен на поверхности стали. Осмотрите зону хранения для механической обработки и убедитесь, что они не вызывают перекрестного загрязнения ваших нержавеющих деталей.

Как уберечь нержавеющую сталь от ржавчины

Будь то для небольших применений, таких как бытовая техника, или для промышленного применения, вы должны стремиться защитить нержавеющую сталь от ржавчины. Но как это сделать?

Есть несколько простых, но эффективных способов защиты нержавеющей стали от ржавчины. Вот некоторые из этих советов;

Чистите с помощью неабразивных инструментов: когда дело доходит до чистки деталей из нержавеющей стали, используйте мягкие предметы, например ткань. Они не разъедают поверхность металла, подвергая его коррозии.

Используйте чистящие средства, не содержащие хлора: это могут быть щелочные или щелочные хлорированные чистящие средства, поскольку они не разъедают сталь. Избегайте чистящих средств, содержащих четвертичные соли.

При чистке нержавеющей стали всегда используйте очищенную воду.

Никогда не используйте соляную кислоту для обработки стали.

Часто очищайте материалы изделий из нержавеющей стали, чтобы избавиться от стойких пятен.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Допустим, часть вашей нержавеющей стали уже заржавела или покрылась чешуей ржавчины. Могу ли я вернуть ему первоначальный вид?

Да, можно избавиться от ржавчины и сделать нержавеющую сталь снова блестящей. Вот несколько способов достижения этой цели:

Удаление загрязнений: Если ржавчина уже появилась, вы можете начать с физического удаления гранул перекрестного загрязнения. Также следует удалить тепловые оттенки, образовавшиеся вокруг пораженных участков.

Репассивация заржавевшей поверхности: Этот метод предполагает самостоятельное восстановление пораженной части. Пораженная часть защищена от катализаторов ржавчины, чтобы она могла восстановить свой первоначальный вид.

Использование пищевой соды: Этот метод идеально подходит для бытовой техники из нержавеющей стали. Сделайте раствор соды, затем протрите пораженные участки стали мягким полотенцем.

Используйте фосфорную кислоту

Вы также можете использовать фосфорную кислоту, чтобы избавиться от ржавчины на металле из нержавеющей стали. Основное преимущество этого чистящего раствора заключается в том, что он растворяет оксид железа, не вызывая коррозии на поверхности материала из нержавеющей стали.

Фосфорная кислота растворяет оксид железа с образованием фосфата железа и воды в качестве побочного продукта. Новый раствор легко удаляется со стали.

Хорошая новость заключается в том, что фосфорную кислоту легко приобрести в ближайшем магазине. Он также не агрессивен, поэтому не вызывает коррозии и не оставляет пятен на поверхности из нержавеющей стали.

Затем вы можете промыть поверхность дистиллированной или деионизированной водой.

Уксусная кислота хорошо работает, когда ее используют для очистки больших поверхностей, пораженных ржавчиной.

По окончании уборки также следует промыть поверхность дистиллированной или деионизированной водой.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Меры предосторожности при удалении ржавчины из нержавеющей стали

Какой бы метод удаления ржавчины из нержавеющей стали вы ни использовали, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Они включают;

-Избегайте использования стальной ваты и стальных щеток.

-Не используйте чистящие растворы, содержащие хлор, бром, йод и фтор.

-Держите сталь от воды для защиты в будущем.

У вас есть какие-либо другие вопросы о том, как предотвратить ржавление или удаление ржавчины на вашей стали, поговорите со специалистами по нержавеющей стали. Мы в Рош Индастри готовы оказать любую помощь.

Узнать больше

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, - это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Тускнеет ли нержавеющая сталь?

Тускнеет ли нержавеющая сталь?

В отличие от других металлов, нержавеющая сталь известен своим безупречным видом. Имеет высокую эстетическую ценность. Это объясняет, почему он используется в тех приложениях, где важен внешний вид. Но тускнеет ли нержавеющая сталь?

Потускнение означает, что материал теряет свой блеск, особенно под воздействием влаги. Так не тускнеет ли нержавеющая сталь со временем?

Краткий ответ: да. Когда-то блестящая и привлекательная нержавеющая сталь станет казаться тусклой и мрачной. Он потеряет свой первоначальный блеск.

Тот факт, что нержавеющая сталь устойчива к ржавчине и коррозии, не означает, что она полностью защищена. Постоянное воздействие влаги в конечном итоге ухудшит его внешний вид.

Хорошая новость в том, что к этому есть предостережение; По сравнению с другими металлами нержавеющая сталь не тускнеет. Он обеспечит определенный уровень сопротивления, прежде чем со временем потускнеет.

Возможно, это объясняет, почему украшения из нержавеющей стали кажутся прочными. Они, как правило, долго сохраняют свой внешний вид, несмотря на воздействие влаги. То же самое и в строительной отрасли, где нержавеющая сталь используется для поддержки массивных конструкций.

Имеет ли значение тип нержавеющей стали?

Когда дело доходит до потускнения, имеет значение тип используемой нержавеющей стали. Это связано с тем, что на некоторые виды стали процесс потускнения может серьезно повлиять, а на другие - меньше всего.

Различия в основном связаны с уровнями элементов, из которых состоит нержавеющая сталь. Эти минералы включают марганец, хром, углерод и железо.

Изделия из стали 316L содержат большое количество железа, хрома, никеля, марганца и углерода. Эта сталь, вероятно, потускнеет быстрее, чем нержавеющая сталь марки 304L с относительно более высоким содержанием никелевого минерала.

Из различий вы сможете выбрать подходящую сталь в зависимости от окружающей среды.

Почему тускнеет нержавеющая сталь?

Почему тускнеет нержавеющая сталь?

Скорее всего, вы были взволнованы прочностью и стойкостью нержавеющей стали. Итак, почему он тускнеет, как любой другой материал?

Ответ довольно прост. Нет ничего нерушимого, независимо от того, насколько оно прочно. Если он находится в неблагоприятных условиях в течение длительного времени, вы должны быть готовы увидеть изменения на его поверхности.

В этом контексте суровые условия - это влажность и другие химические вещества.

Помимо типа используемой нержавеющей стали, различные внешние условия также могут влиять на скорость, с которой нержавеющая сталь ржавеет или тускнеет.

Например, в областях с высоким уровнем влажности обычно ожидается ускоренное потускнение стали. Обычно это происходит из-за высокого содержания воды в атмосфере.

Почему не ржавеет нержавеющая сталь?

Хотя нержавеющая сталь может потускнеть, она не ржавеет так легко. Конечно, этому есть несколько причин.

Одна из причин - сила хрома. Эти элементы обеспечивают общую защиту от воздействия ржавчины. Это достигается за счет предотвращения окисления на поверхности металла. Окисление происходит, когда кислород вступает в реакцию с металлическим верхом, образуя слой ржавчины.

Помимо хрома, еще одним фактором, препятствующим образованию ржавчины на нержавеющей стали, является наличие защитной пленки.

Как очистить нержавеющую сталь от царапин?

Как очистить нержавеющую сталь от царапин?

Обязательно обратите внимание, что царапая нержавеющую сталь, вы подвергнете ее воздействию таких элементов, как вода. Элементы могут легко сделать его тусклым.

Кроме того, царапины на поверхности стали ухудшают внешний вид этого металла. Поцарапанное место будет выглядеть как потускневшее.

Хорошая новость в том, что вы можете легко очистить поцарапанную нержавеющую сталь и восстановить ее первоначальный блеск.

Среди них несколько методов очистки нержавеющей стали;

Использование мыла и воды

Это один из самых простых способов восстановить внешний вид нержавеющей стали. Все, что вам нужно, это немного воды и средства для мытья посуды.

Смочите мягкую ткань в мыльной воде и протрите ею поверхность нержавеющей стали. Вы можете использовать кисть, чтобы удалить лишнюю грязь со стали.

Окуните кусок ткани в чистую воду и промойте поверхность металла из нержавеющей стали. Высушите поверхность другой сухой тканью.

При необходимости металл из нержавеющей стали можно отполировать.

Использование пищевой соды для очистки нержавеющей стали

В качестве альтернативы вы можете использовать пищевую соду для очистки поверхности металла из нержавеющей стали.

Начните с тщательного смешивания пищевой соды и воды до образования густой пасты.

Затем вы можете окунуть кисть в эту пасту и потереть ею металл из нержавеющей стали.

Промойте очищенную поверхность теплой водой и обратите внимание на разницу.

Вы заметите, что сталь станет более блестящей и вернет свой первоначальный блеск.

Обычно рекомендуется использовать зубную пасту без кремнезема в качестве альтернативы пищевой соде.

Ультразвуковая очистка нержавеющей стали

Это наиболее предпочтительный метод очистки потускневшей нержавеющей стали. Он известен тем, что оказывает длительное воздействие на металлическую поверхность.

Ультразвуковая очистка предполагает использование непрерывных вибраций для очистки металлической поверхности.

Это идеальное решение для сложных стальных конструкций, детали которых труднодоступны.

Главный недостаток этого метода - стоимость. Это относительно дороже, чем два предыдущих метода.

Заключение

Несмотря на то, что нержавеющая сталь не вызывает коррозии и устойчива к ржавчине, она может потускнеть при воздействии суровых условий или даже при появлении царапин на ее поверхности. Это означает, что насколько вы можете полностью доверять желаемым качествам нержавеющей стали, вам все равно необходимо принимать дополнительные меры предосторожности.

Несмотря на склонность к потускнению, вы все равно можете восстановить первоначальный блеск и внешний вид этой стали. Таким образом, вы по-прежнему можете быть уверены, что нержавеющая сталь не подведет в выполнении своей задачи.

Для получения дополнительной информации о потускнении нержавеющей стали и о том, как с этим бороться, свяжитесь с нами. Рош Индастри. Мы будем рады предоставить вам любую актуальную информацию.

Ссылка на связанный источник:

Читайте также: