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不銹鋼生銹的原因?

來源:
鄭州金之縷不銹鋼有限公司
發(fā)布時間:
2020-08-28 11:56:50
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神奇之處在于它是不銹鋼,理論上它不會

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“神奇”之處在于它是不銹鋼,理論上它不會生銹。但是,如果您曾經(jīng)擁有或使用過不銹鋼產(chǎn)品,則可能會發(fā)現(xiàn)生銹(腐蝕),甚至可能質(zhì)疑其名稱是否誤稱。為什么一種被吹捧為“不銹”銹的材料?銹

大多數(shù)人都熟悉金屬(包括不銹鋼),當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)生事件的確切科學知識的情況下,接受將金屬產(chǎn)品暴露于海水中具有破壞作用的觀點。海水腐蝕的科學依據(jù)是水中含有氯,它對包括不銹鋼在內(nèi)的金屬具有腐蝕性。但是,如果無法檢測到明顯的腐蝕性環(huán)境,也可能會產(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。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。當普通鋼的表面暴露于氧氣時,通常會形成三氧化鐵(Fe 2 O 3),具有眾所周知的紅色鐵銹色。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,也將形成新的氧化鉻層并保護其下面的其余不銹鋼。只要有足夠的鉻存在,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,然后在刷過的同一部位生銹了不銹鋼工具?還是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低到12%閾值以下,并且氧化鉻層不能保護不銹鋼。不銹鋼不受氧氣侵蝕。如果不銹鋼發(fā)生這種類型的腐蝕,則可以通過以下方式修復:(A)清除所有銹蝕,然后(B)通常用溶劑徹底清洗不銹鋼零件,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)。這種腐蝕通常在將不銹鋼加熱然后冷卻的焊接應(yīng)用中看到。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”會永遠毀壞不銹鋼;但是,有時可以通過復雜的熱處理減輕損壞。

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