Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys

Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden salaisuus

Sisällys show

Esittely

Ruostumaton teräs on epätavallinen maine. Arkikielellä, ihmiset kuvailevat sitä "ruostekestäväksi".,"" puhdas," tai jopa "jalo". Todellisuudessa, ruostumaton teräs ei ole mikään näistä asioista absoluuttisessa merkityksessä.

Se ei ole immuuni korroosiolle, ja se ei ole termodynaamisesti inertti.

Silti keittiöissä, kemialliset tehtaat, merijärjestelmät, lääkinnälliset laitteet, ja arkkitehtoniset rakenteet, se toimii usein paljon paremmin kuin tavallinen hiiliteräs.

Joten mikä on todellinen salaisuus?

Vastaus ei ole se, että ruostumaton teräs on valmistettu "inaktiivisista" metalleista. Itse asiassa, sen pääaineosat - rauta, kromi, ja nikkeli – ovat kaikki metalleja, jotka voivat hapettua melko helposti.

Todellinen syy, miksi ruostumaton teräs kestää korroosiota, on se, että se ei ole pelkästään riippuvainen metalliensa jalosta luonteesta.

Se perustuu a itsemuodostuva, itsekorjautuva passiivikalvo joka suojaa metalliseosta sen ympäristöltä.

Se on ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden ydin: hallittua pinnan hapettumista, ei hapettumisen puuttuminen.

1. Standardielektrodipotentiaalin paljastama "paradoksi".

Standardielektrodipotentiaali on termodynaaminen perusparametri, joka kuvaa metallin taipumusta menettää elektroneja liuoksessa.

Yksinkertaisesti, se auttaa osoittamaan, kuinka kemiallisesti aktiivinen metalli on. Eräs negatiivisempaa standardipotentiaali tarkoittaa, että metalli hapettuu todennäköisemmin ja on siksi aktiivisempi.

Eräs positiivisempaa potentiaali tarkoittaa, että metalli on termodynaamisesti vakaampi ja vähemmän innokas liukenemaan.

Jos tarkastelemme ruostumattoman teräksen tärkeimpiä metallisia aineosia -kromi, rauta, ja nikkeliä– ja vertaa niitä vetyyn vertailupisteenä, mielenkiintoinen ristiriita ilmenee.

Metalli / Elektrodijärjestelmä Vakioelektrodin potentiaali (V, 25° C)
Kromi (Cr / Cr³⁺) -0.74
Rauta (Fe / Fe²⁺) -0.44
Nikkeli (Sisä- / In²⁺) -0.23
Vety (H⁺ / H2) 0.00

Ristiriita on heti selvä: kaikki kolme ruostumattoman teräksen pääkomponenttia ovat negatiiviset standardielektrodipotentiaalit, tarkoittaa, että ne sijaitsevat sähkökemiallisen sarjan aktiivisella puolella ja ovat termodynaamisesti taipuvaisia ​​hapettumaan.

Kromi on erityisen merkittävä, koska sen potentiaali on negatiivisempi kuin sekä raudalla että nikkelillä, mikä tarkoittaa, että se on aktiivisin näistä kolmesta.

Puhtaasti termodynaamisesta näkökulmasta, nämä eivät ole ollenkaan "jalometalleja".. Ne ovat aktiivisia metalleja, joiden pitäisi, periaatteessa, syöpyvät melko helposti.

Silti ruostumaton teräs – näistä aktiivisista elementeistä valmistettu seos – kestää erinomaisesti ruostetta ja monia korroosion muotoja.

Se on paradoksi: miksi termodynaamisesti aktiivisista metalleista valmistettu seos käyttäytyy korroosionkestävänä materiaalina?

Vastaus ei piile termodynaamisessa jaloudessa. Se piilee lejeeringin kyvyssä rakentaa suojaava pintatila, joka hallitsee korroosiota kineettisesti.

Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys
Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys

2. Todellinen salaisuus: Passivointi ja suojakalvo

Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys ei ole tulosta termodynaamisesta jaloudesta. Se on seurausta kineettinen suoja.

Toisin sanoen, ruostumaton teräs ei estä hapettumista kokonaan; sen sijaan, se hapettuu erittäin kontrolloidulla tavalla, mikä muodostaa erittäin tehokkaan esteen pinnalle.

Tätä estettä kutsutaan passiivinen elokuva, ja se on todellinen syy, miksi ruostumaton teräs käyttäytyy korroosionkestävänä materiaalina.

Mitä passivointi tarkoittaa

Kun ruostumaton teräs altistuu happea sisältäville ympäristöille, kuten ilmalle tai vedelle, sen pinta reagoi hyvin nopeasti muodostaen erittäin ohuen oksidikerroksen.

Tämä reaktio tapahtuu melkein välittömästi altistumisen jälkeen, ja tuloksena oleva kalvo on:

  • erittäin ohut, tyypillisesti vain muutaman nanometrin paksuinen,
  • tiheä ja kompakti,
  • vahvasti kiinnittyvä substraattiin,
  • kemiallisesti stabiili monissa ympäristöissä,
  • ja, mikä tärkeintä, itsekorjautuva.

Tämä viimeinen kohta on kriittinen. Jos pinta on naarmuuntunut tai paikallisesti vaurioitunut, paljastunut metalli voi reagoida uudelleen hapen kanssa ja rakentaa suojakalvon uudelleen.

Tämä tarkoittaa, että seos ei ole vain "pinnoitettu" lopullisesti. Se säilyttää suojansa jatkuvasti pinnan itseuudistumisen kautta.

Miksi passiivinen elokuva toimii

Passiivinen kalvo toimii, koska se erottaa metallialustan syövyttävästä ympäristöstä.

Kun este on paikallaan, happea, vettä, kloridit, ja muilla aggressiivisilla lajeilla on paljon vaikeampaa päästä alla olevaan metalliin.

Voimassa, kalvo muuttaa ruostumattoman teräksen materiaaliksi, joka vastustaa korroosiota eikä ole täysin reagoimaton, vaan muodostamalla nopeasti pintatilan, joka estää jatkoreaktion.

Miksi tämä eroaa tavallisesta ruosteesta

Tämä mekanismi eroaa olennaisesti tavallisen hiiliteräksen korroosiokäyttäytymisestä. Hiiliteräs muodostaa rautaruostetta, joka on tyypillisesti huokoinen, sitoutumaton, ja epävakaa.

Ruoste ei tiivistä pintaa; se usein nopeuttaa lisähyökkäystä paljastamalla uutta metallia ja säilyttämällä kosteuden.

Sitä vastoin, ruostumattoman teräksen passiivinen kalvo on kompakti ja suojaava.

Se käyttäytyy vähemmän kuin korroosiotuote, joka merkitsee vaurioita, ja enemmän kuin toimiva pintakerros, joka estää vaurioiden leviämisen.

Passivointi ei ole kertaluonteinen tapahtuma

On tärkeää ymmärtää, että passivointi ei ole pysyvää, staattinen pinnoite. Se on dynaaminen pintatila. Passiivinen kalvo voi heiketä:

  • alhainen hapen saatavuus,
  • kloridit,
  • korkea lämpötila,
  • rakoja,
  • pinnan saastuminen,
  • ja väärä valmistushistoria.

Jos elokuva tuhoutuu nopeammin kuin se ehtii uudistua, seos menettää ruostumattoman teräksen käyttäytymisensä kyseisellä paikallisella alueella.

Siksi ruostumaton teräs voi toimia loistavasti yhdessä ympäristössä ja epäonnistua toisessa. Passiivinen elokuva on voimakas, mutta se riippuu olosuhteista, jotka sitä tukevat.

Sanan "ruostumaton" todellinen merkitys

Sana "ruostumaton" voi olla harhaanjohtava, jos se otetaan kirjaimellisesti. Ruostumaton teräs ei ole metalli, joka ei koskaan reagoi.

Se on metalli, joka reagoi juuri tarpeeksi erittäin suojaavan, kromia sisältävän kalvon luomiseksi, ja käyttää sitten tätä kalvoa estämään lisäkorroosiota.

Se on todellinen salaisuus:

ruostumaton teräs kestää korroosiota, koska se muuttaa kemiallisen aktiivisuutensa itsesuojaksi.

3. Avainelementti: Kromi (Cr)

Jos passivointi on ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden takana oleva mekanismi, sitten kromi on alkuaine, joka mahdollistaa passivoimisen.

Se on tärkein yksittäinen seostuslisä ruostumattomassa teräksessä, koska se mahdollistaa vakaan, suojaava, pinnalla runsaasti kromia sisältävä oksidikalvo.

Miksi kromilla on väliä

Kun kromipitoisuus saavuttaa riittävän tason – tyypillisesti noin 12% tai korkeampi— ruostumaton teräs voi kehittää passiivikalvon, joka määrittää sen korroosionkestävyyden.

Se elokuva ei ole tavallista ruostetta. Sitä hallitsee kromioksidi, Cr2O3, joka on paljon tiheämpi, vakaampi, ja paljon suojaavampi kuin tavalliselle hiiliteräkselle muodostuneet rautaoksidit.

Kromi ei tee ruostumattomasta teräksestä "immuunista" hapettumiselle. Sen sijaan, se muuttaa hapettumisen luonnetta niin, että pintareaktiosta tulee pikemminkin suojaava kuin tuhoava.

Kromi vs. rautaoksidi

Ero kromioksidin ja rautarosteen välillä on perustavanlaatuinen.

Oksidin tyyppi Rakenne Corrosion behavior
Rautaoksidi (ruoste) Löysä, huokoinen, hilseilevä Mahdollistaa kosteuden ja hapen tunkeutumisen; korroosio jatkuu alla
Kromioksidi (passiivinen elokuva) Tiheä, noudattava, vakaa Estää syövyttävien lajien pääsyn ja suojaa alustaa

Rautaoksidilla on taipumus laajentua, crack, ja irtoaa pinnasta. Kun se hilseilee, tuore metalli paljastuu ja korroosiosykli jatkuu.

Kromioksidi käyttäytyy päinvastoin: se tarttuu tiukasti pintaan ja muodostaa jatkuvan esteen, joka vastustaa lisähyökkäystä.

Itsekorjautuminen on kromin arvokkain omaisuus

Yksi kromin merkittävimmistä ominaisuuksista on, että se sallii passiivikalvon itsensä parantaminen.

Jos pinta on naarmuuntunut, hierottu, tai paikallisesti vaurioitunut, alla olevan seoksen kromi voi reagoida nopeasti hapen kanssa ja rakentaa uudelleen suojaavan oksidikerroksen.

Tästä syystä ruostumaton teräs kestää normaalia kulumista ja pieniä pintavaurioita menettämättä välittömästi korroosionkestävyyttään.

Passiivinen kalvo ei ole ulkopuolelta levitetty herkkä pinnoite. Se on aktiivinen, itsestään uusiutuva pintatila, jota tukee kromi itse seoksessa.

Kromi ei ole vain korroosioelementti

Kromi tekee muutakin kuin muodostaa passiivisen kalvon. Se edistää myös ruostumattoman teräksen yleistä hapettumisenkestävyyttä korkeissa lämpötiloissa ja auttaa määrittelemään seosperheen yleisen käyttäytymisen.

Kuitenkin, sen tärkein tehtävä pysyy samana: se luo pintakemian, joka tekee seoksesta "ruostumattoman".

Ilman tarpeeksi kromia, seos menettää kyvyn ylläpitää jatkuvaa passiivikalvoa. Siinä vaiheessa, se ei enää toimi kuin ruostumaton teräs teknisessä mielessä.

Kromitasapaino on säilytettävä

Kromi on tehokas vain, kun se on saatavilla matriisissa ja lähellä pintaa.

Jos kromi sitoutuu ei-toivottuihin yhdisteisiin, kuten raerajoilla muodostuviin karbideihin, ympäröivä metalli voi jäädä kromipuutteeksi..

Siinä tilassa, jopa metalliseos, jonka nimellinen kromipitoisuus on korkea, voi tulla herkäksi paikalliselle korroosiolle.

Tästä syystä ruostumattoman teräksen suorituskyky ei riipu pelkästään kromipitoisuudesta.

Kromin on myös oltava oikein jaettu ja metallurgisesti saatavilla passivoimisen tukemiseksi.

Syvempi oppitunti

Kromi on avain, koska se antaa ruostumattomalle teräkselle tavan suojata itseään.

Se mahdollistaa lejeeringin muodostamisen vakaan oksidin, joka on tarpeeksi ohut ollakseen näkymätön, kuitenkin riittävän vahva estämään alla olevaa metallia nopeasti syöpymästä.

Joten kromin todellinen tehtävä ei ole tehdä ruostumattomasta teräksestä inerttiä. Sen tarkoituksena on tehdä ruostumattomasta teräksestä, joka pystyy rakentamaan a itsesuojaava pinta.

4. Nikkelin tukirooli (Sisä-)

Jos kromi on alkuaine, joka tekee passiivikalvon mahdolliseksi, nikkeli on elementti, joka tekee ruostumattomasta teräksestä monipuolisempi ja anteeksiantavampi.

Kromi antaa ruostumattomalle teräkselle sen peruskorroosionkestävyyden, mutta nikkeli laajentaa ympäristöjen valikoimaa, joissa tämä vastus pysyy tehokkaana ja stabiloi sitä tukevaa mikrorakennetta.

Nikkeli laajentaa korroosionkestävyyttä vähentäviin ympäristöihin

Kromirikas passiivinen kalvo on stabiilin hapettavat ympäristöt kuten ilma, vettä, typpihappo, ja hapettavat suolaliuokset.

Sisä- pelkistävät tai ei-hapettavat hapot, kuitenkin, tämä kalvo on vähemmän stabiili ja voi liueta tai hajota helpommin. Tässä nikkelistä tulee erityisen tärkeä.

Nikkeli on sähkökemiallisesti jalompi kuin rauta ja kromi, ja tämä tekee siitä vastustuskykyisemmän hyökkäyksiä vastaan ​​monissa pelkistävissä väliaineissa.

Kun nikkeliä lisätään ruostumattomaan teräkseen, se parantaa suorituskykyä ympäristöissä, joissa kromi ei yksin riitä.

Käytännössä, nikkeli auttaa ruostumatonta terästä kestämään laajempia kemiallisia olosuhteita, ei vain hapettavia.

Tämä on yksi syy, miksi austeniittiset ruostumattomat teräkset, kuten 304 ja 316 ovat niin laajasti käytössä.

Niiden korroosiokäyttäytyminen ei perustu pelkästään kromiin; se on kromin ja nikkelin yhteisvaikutus.

Nikkeli stabiloi austeniittista rakennetta

Nikkelillä on myös ratkaiseva metallurginen rooli: se on an austeniittistabilisaattori. Teräksissä, kuten 304, nikkeli auttaa säilyttämään austeniittisen kiderakenteen huoneenlämpötilassa.

Sillä on merkitystä kahdesta syystä.

Ensimmäinen, austeniittisen rakenteen ansiosta erinomainen taipuisuus, sitkeys, ja muovattavuus, siksi nämä teräkset voidaan leimata, taipunut, syvälle vedetty, ja valmistettu niin tehokkaasti.

Toinen, vakaa ja tasainen austeniittinen matriisi tukee seosalkuaineiden tasaisempaa jakautumista, mukaan lukien kromi, mikä auttaa passiivikalvoa pysymään yhtenäisempänä ja vähemmän vikoja vastaan.

Tässä mielessä, nikkeli ei suoraan luo passiivikalvoa. Sen sijaan, se luo metallurgisen ympäristön, jossa passiivinen kalvo voi muodostua luotettavammin ja toimia johdonmukaisemmin.

Nikkeli auttaa vähentämään kromin erotteluongelmia

Vakaa austeniittinen matriisi auttaa myös vähentämään paikallisen kromin erottumisen riskiä raerajoilla.

Tämä on tärkeää, koska epätasainen kromin jakautuminen voi heikentää passiivikalvoa ja luoda paikallista korroosioherkkyyttä.

Edistämällä homogeenisempaa rakennetta, nikkeli tukee epäsuorasti korroosionkestävyyttä.

Seos ei ole vain muovautuvampi ja sitkeämpi; se on myös paremmin sijoitettu säilyttämään yhtenäisen kromipitoisen pintakerroksen.

Nikkeli ja duplex ruostumattomat teräkset

Nikkeli ei ole tärkeä vain täysin austeniittisissa laaduissa. Duplex ruostumattomasta teräksestä, kontrolloitu nikkelipitoisuus auttaa tasapainottamaan austeniitti-ferriittisuhdetta ja voi parantaa jännityskorroosiohalkeilun kestävyyttä.

Tässä perheessä, nikkeliä ei käytetä pelkästään "austeniittisemman" tekemiseen teräksestä; sitä käytetään vaihetasapainon virittämiseen, jotta metalliseos voi yhdistää lujuuden, korroosionkestävyys, ja halkeilukestävyys tehokkaammin.

Joten nikkelin arvo ruostumattomassa teräksessä on laajempi kuin monet ihmiset olettavat. Se ei ole vain korroosionkestävyyden tehostaja. Se on myös a mikrorakenteen stabilointiaine ja a vaiheen tasapainotustyökalu.

5. Kromin ja nikkelin lisäksi: Ylimääräiset seostuselementit

Kromi ja nikkeli ovat ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden tärkeimmät pilarit, mutta ne eivät ole koko tarina.

Useita toissijaisia ​​seosaineita on lisätty ratkaisemaan passiivikalvon tiettyjä heikkouksia tai parantamaan lejeeringin käyttäytymistä vaikeissa ympäristöissä.

Molybdeini: suojaa piste- ja rakokorroosiolta

Molybdeeni on yksi tärkeimmistä ruostumattoman teräksen tukielementeistä, varsinkin luokissa, esim 316.

Sen tärkein tehtävä on parantaa vastustuskykyä korroosio ja raon korroosio, erityisesti kloridipitoisissa ympäristöissä, kuten merivedessä, suolasuihke, ja monet teolliset suolavedet.

Käytännössä, molybdeeni auttaa vahvistamaan passiivista kalvoa ja vähentää kloridi-ionien tunkeutumista ja hajottamista.

Tästä syystä molybdeenipitoisia laatuja suositaan usein meriteollisuudessa, kemikaali-, ja rannikkosovellukset, joissa tavalliset kromi-nikkeli-ruostumattomat teräkset voivat olla vaikeuksissa.

Titaania ja niobia: stabilointi rakeiden välistä korroosiota vastaan

Titaania ja niobiumia käytetään stabiloiduissa ruostumattomissa teräksissä, kuten 321 ja 347.

Niiden tarkoitus on hyvin tarkka: ne estävät rakeiden välinen korroosio sitomalla hiiltä ennen kuin kromi voi yhdistyä siihen.

Tämä toimii, koska titaanilla ja niobiumilla on vahvempi affiniteetti hiileen kuin kromilla.

Sen sijaan, että muodostuisi kromikarbideja raerajoilla, ne muodostavat stabiileja titaanikarbideja tai niobikarbideja.

Tämä säilyttää kromin matriisissa ja estää kromin ehtymisen lähellä raerajaa.

Tämä on metallurginen ratkaisu korroosioongelmaan. Lejeerinki on suunniteltu niin, että hiilen "vangitaan" stabilointielementtiin sen sijaan, että se varastaisi kromia passiivisesta järjestelmästä.

Typpi: vahvistaa austeniittia ja parantaa pistesyöpymiskestävyyttä

Typellä on voimakas kaksoisvaikutus ruostumattomassa teräksessä.

Ensimmäinen, se auttaa vakauttamaan austeniittinen rakenne, tukee samanlaista vaiheohjausta kuin nikkeli tarjoaa.

Toinen, se parantaa pistekorroosionkestävyys lisäämällä passiivikalvon vastustuskykyä paikallista hajoamista vastaan.

Typpi on erityisen arvokasta, koska se voi parantaa sekä mekaanista suorituskykyä että korroosion suorituskykyä samanaikaisesti.

Se on yksi tehokkaimmista seostuslisäkkeistä modernissa ruostumattomassa suunnittelussa.

6. Passiivisuus on dynaaminen tila, Ei Pysyvä

Yksi ruostumattoman teräksen yleisimmistä väärinkäsityksistä on se, että sen suojakalvo käyttäytyy kuin kiinteä pinnoite, joka on pysyvästi kiinnittynyt pintaan..

Todellisuudessa, passiivisuus ei toimi näin. Passiivinen tila on dynaaminen. Se muodostuu jatkuvasti, vaurioitunut, ja korjataan materiaalin vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa.

Tämä dynaaminen luonne tekee ruostumattomasta teräksestä tehokkaan, mutta se selittää myös, miksi se voi silti epäonnistua väärissä olosuhteissa.

Ruostumattoman teräksen korroosio
Ruostumattoman teräksen korroosio

Passiivikalvo on aina tasapainotilassa

Ruostumattoman teräksen päällä oleva kromirikas oksidikalvo on erittäin ohut ja erittäin vakaa, mutta se ei ole staattista. Se on olemassa herkässä tasapainossa muodostumisen ja hajoamisen välillä.

Kun ympäristö on suotuisa, ympäröivän väliaineen happi auttaa kalvoa pysymään ehjänä tai uudistumaan nopeasti häiriön jälkeen.

Kun ympäristö on epäsuotuisa, kalvo voi vaurioitua nopeammin kuin se pystyy rakentamaan uudelleen. Siinä tapauksessa, paikallinen korroosio voi alkaa, vaikka seos on edelleen nimellisesti "ruostumatonta".

Tästä syystä ruostumatonta terästä ei pidä nähdä materiaalina, joka on pysyvästi suojattu.

On tarkempaa sanoa, että se on materiaali, joka voi säilyttää passiivisuuden niin kauan kuin sen ympäristö sallii passiivikalvon pysymisen vakaana.

Filmi voi korjata itsensä, mutta vain oikeissa olosuhteissa

Yksi ruostumattoman teräksen arvokkaimmista ominaisuuksista on sen itseparantumiskyky.

Jos pinta on naarmuuntunut, hierottu, tai paikallisesti häiriintynyt, alla olevan lejeeringin kromi voi reagoida nopeasti hapen kanssa ja rakentaa uudelleen suojaavan oksidikerroksen.

Kuitenkin, tämä itsekorjauskäyttäytyminen riippuu ympäristöstä.

  • Happirikkaissa ympäristöissä, elokuva uudistuu helposti.
  • Pysähdyksissä olevissa rakoissa, happi saattaa olla lopussa.
  • Kloridipitoisissa liuoksissa, elokuva saattaa hajota paikallisesti.
  • Erittäin pelkistävissä medioissa, passiivinen kerros ei välttämättä pysy vakaana.

Joten passiivisuus ei ole vain metallin ominaisuus. Se on omaisuutta metalli-ympäristöjärjestelmä.

Passiivisuus voi epäonnistua paikallisesti, vaikka bulkkiseos on kunnossa

Ruostumattomasta teräksestä valmistettu komponentti voi näyttää kokonaisuudessaan täysin hyväksyttävältä, kun taas pienet pinnan alueet ovat jo menettämässä passiivisuutta.

Nämä paikalliset viat voivat laukaista:

  • kloridi-ionit,
  • vähän happipitoisia olosuhteita,
  • kerrostumia tai rakoja,
  • hitsin lämpösävy,
  • saastuminen,
  • pinnan karheus,
  • tai jäännösstressiä.

Kerran passiivikalvoon muodostuu pieni paikallinen vika, siitä voi tulla pittingin lähtökohta, raon korroosio, tai rakeiden välinen hyökkäys.

Tästä syystä paikallinen korroosio on niin vakava ongelma ruostumattomalle teräkselle: metalliseoksen vahvuus on todellinen, mutta suojaava tila on paikallinen ja ehdollinen.

Ympäristökemia vaikuttaa voimakkaasti passiivisuuteen

Passiivikalvon stabiilisuus riippuu ympäröivästä kemiasta.

Tekijät, kuten pH, kloridipitoisuus, happitaso, lämpötila, ja nesteen liike vaikuttaa kaikki siihen, pysyykö passiivisuus ehjänä.

Esimerkiksi:

  • happea tukee kalvon korjausta,
  • kloridit voi horjuttaa kalvoa,
  • korkea lämpötila voi nopeuttaa hajoamista,
  • pysähtyneitä vyöhykkeitä voi estää uudelleenpassivoinnin,
  • ja happamissa tai pelkistävissä olosuhteissa voi heikentää suojausta.

Tästä syystä ruostumaton teräslaji, joka toimii hyvin yhdessä ympäristössä, voi epäonnistua toisessa. Seos ei muutu, mutta passiivisuutta hallitsevat olosuhteet tekevät niin.

Pinnan kunto ratkaisee yhtä paljon kuin koostumus

Koska passiivisuus on pintailmiö, pinnan tila on ratkaisevan tärkeä.

Epätasaisuus, saastuminen, hitsausasteikko, rautainen poiminta, ja lämpösävy voivat kaikki häiritä passiivikalvon suorituskykyä.

Puhdas, sileä, oikein käsitelty ruostumattoman teräksen pinta säilyttää passiivisuuden todennäköisemmin kuin likainen, hapettunut, tai saastunutta.

Tästä syystä valmistuskäytäntö on erottamaton korroosion suorituskyvystä. Hyvä kemia ei riitä, jos pinta on vaurioitunut huonosta käsittelystä.

Passiivisuus on kineettinen saavutus

Avainkäsite tässä on kinetiikka. Ruostumaton teräs ei ole suojattu, koska korroosio on mahdotonta.

Se on suojattu, koska passiivinen tila muodostuu riittävän nopeasti ja korjaa itsensä riittävän nopeasti välttääkseen korroosion sopivissa olosuhteissa.

Tämä on ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden todellinen merkitys:
ei koskemattomuutta, mutta hallittua itsesuojelua.

7. Johtopäätös

Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys ei perustu jalouteen sähkökemiallisessa mielessä.

Se perustuu paljon tyylikkäämpään mekanismiin: lejeeringin kyky luoda ohut, tiheä, noudattava, ja itseparantava passiivinen elokuva, rakennettu pääasiassa kromioksidin ympärille.

Kromi on tärkeä kalvon muodostaja. Nikkeli laajentaa käyttökelpoista korroosionkestävyysaluetta ja stabiloi austeniittista rakennetta.

Molybdeini, typpi, titaani, niobium, ja hiilenhallinta yksityiskohtia.

Ja lopputulos ei riipu vain koostumuksesta, mutta myös lämpökäsittelyssä, hitsauksen laatu, ja pinnan kunto.

Ruostumattoman teräksen salaisuus ei siis ole siinä, että se ei koskaan syöpyisi.
Salaisuus on, että se osaa suojella itseään.

Vierittää ylhäältä