為什么不銹鋼也會生銹?
- 來源:
- 鄭州金之縷不銹鋼有限公司
- 發(fā)布時間:
- 2020-01-08 16:00:21
- 鄭州金之縷不銹鋼
摘要:不銹鋼是一種無處不在的材料,用途廣泛,從醫(yī)療設(shè)備到汽車零件,再到珠寶和炊具。 這種金屬材料的許多魔術(shù)在于它是不銹鋼 ,理論上它不會
大多數(shù)人都熟悉金屬(包括不銹鋼),當(dāng)金屬暴露于海水等環(huán)境中時會腐蝕。 人們常常在不了解所發(fā)生事件的確切科學(xué)知識的情況下就接受將金屬產(chǎn)品暴露于海水中具有破壞性的作用。 海水腐蝕的科學(xué)依據(jù)是,水中含有氯,它會腐蝕包括不銹鋼在內(nèi)的金屬。 但是,如果無法檢測到明顯的腐蝕環(huán)境,也會產(chǎn)生不銹鋼腐蝕,而不會產(chǎn)生任何腐蝕產(chǎn)物(銹蝕除外)進行分析。
要了解造成不銹鋼生銹的原因,首先要了解通常防止其生銹的科學(xué)。 鋼由鐵和碳制成,而不銹鋼則包含鐵,碳以及12%至30%的鉻。 不銹鋼可以包含其他元素,例如鎳和錳,但是鉻是使其具有防銹性的關(guān)鍵元素。 當(dāng)普通鋼的表面暴露于氧氣時,通常會形成具有眾所周知的紅銹色的三氧化二鐵(Fe 2 O 3 )。 氧化鐵不會在鋼上形成連續(xù)層,因為氧化分子的體積比下面的鐵原子大,最終剝落而使新鮮的鋼暴露出來,從而開始有害的生銹循環(huán)。 當(dāng)不銹鋼暴露于氧氣中時,由于鉻對氧氣具有非常強的親和力,因此會在鋼表面形成氧化鉻。 氧化鉻是非常薄的一層,不會剝落,并且可以防止不銹鋼進一步氧化。 即使刮擦了不銹鋼并去除了氧化鉻層,新的氧化鉻層也會形成并保護其下的其余不銹鋼。 只要存在足夠的鉻,氧化鉻層將繼續(xù)保護不銹鋼并防止其生銹。
您是否曾經(jīng)使用鋼絲輪或鋼絲絨來清潔不銹鋼工具,然后該不銹鋼工具在刷過的同一部位生銹了? 還是您看到不銹鋼容器或水槽生銹了? 在沒有腐蝕性元素(例如氯)的情況下,不銹鋼腐蝕通常是由非常小的鋼顆粒接觸到不銹鋼表面引起的。 如果局部濃度超過12%,鉻可以保護不銹鋼,但是如果您用足夠的鋼顆粒覆蓋不銹鋼表面,則鉻的局部濃度可能會降至12%閾值以下,并且氧化鉻層無法保護不銹鋼。不銹鋼不受氧氣侵蝕。 如果這種腐蝕發(fā)生在不銹鋼上,則可以通過以下方法固定:(A)清除所有銹蝕,然后(B)通常用溶劑徹底清潔不銹鋼部件,以除去微小的鋼顆粒。 這兩個步驟應(yīng)允許氧化鉻層保護不銹鋼免受進一步氧化。
不銹鋼不常見的生銹形式是將不銹鋼暴露在非常高的溫度下后,通常在750-1550°F(400-850°C) 1的溫度范圍內(nèi)。 在不銹鋼被加熱然后冷卻的焊接應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)這種類型的腐蝕。 如果發(fā)生這種情況,則可能發(fā)生“敏化”,即碳和鉻在不銹鋼中結(jié)合在一起并形成碳化物。 這些碳化物位于不銹鋼的晶界處,并且晶界缺鉻。 在晶界處具有較低的鉻濃度時,氧化鉻保護層會變得不連續(xù)并且可能生銹。 “敏化”會永遠破壞不銹鋼; 但是,有時可以通過復(fù)雜的熱處理減輕損壞。
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