Почему ржавеет нержавеющая сталь

Почему ржавеет нержавейка?

Иногда приходится слышать от заказчиков пожелание, чтобы при изготовлении изделия из нержавейки под зака з была использована сталь, которая не будет ржаветь. Иногда просят, чтобы была «не китайская». От чего зависит будет ли ржаветь нержавейка? Почему вообще это происходит?

По сути могут быть две причины. Первая — условия эксплуатации в агрессивной среде. И вторая — дефекты материала.

Рассмотрим эти явления подробнее.

Не все виды нержавеющей стали предназначены для эксплуатации в агрессивных средах. Например на пищевых производствах при технологических процессах используются хлорсодержащие моющие средства и там могут должна применяться нержавеющая сталь с повышенной коррозионной устойчивостью. То же самое относится к условиям эксплуатации в морской воде. По этой причине оборудование, например, из AISI 304 может попросту придти в негодность. Для агрессивных сред имеет смысл использовать AISI 316 или дуплексные виды нержавеющей стали, такие как Ferralium SD40, SAF 2205 или Zeron 100.

Вторая причина более распространена — ржавчина может возникнуть на поверхности металла в следствии механических повреждений или термической обработки(вызванные сваркой). Это так называемая точечная коррозия. Этот вид коррозии может начаться в металле где присутствуют посторонние примеси, например такие как сера.

Гладкая поверхность нержавеющего металла менее подвержена точечной коррозии чем шероховатая. На графике приведенном ниже показана зависимость коррозионной устойчивости от шероховатости поверхности. Эксперимент проводился с коррозионноустойчивой маркой нержавеющей стали AISI 316 в хлорсодержащей среде. На графике видно, что после того как шероховатость поверхности превышает Ra > 0,5 мкм, устойчивость к коррозии резко снижается. Таким образом, шероховатая поверхность AISI 316 делает ее коррозионную устойчивость даже хуже, чем полированная поверхность AISI 304.

Следы ржавчины могут появиться даже в местах куда попала раскаленная окалина. Это происходит потому, что при температуре сварки выгорают легирующие элементы, в первую очередь хром. На металле в местах сварки образуются «следы побежалости»(иногда называют следы термического воздействия). В этих местах нержавейка неизбежно начнет ржаветь. Слой ржавчины, однако, может остаться только на поверхности металла, там где нет оксидной пленки, которая образуется благодаря хрому. То есть в глубь ржавчина развиваться не будет. Но выглядят следы побежалости и тем более ржавчина очень не эстетично. Чтобы этого не произошло сварочный шов обрабатывают специальными эмульсиями, травильными пастами или при помощи абразивных материалов. При очистке шва от железных окислов(окалины окисей) травильными пастами, следует работать в защитных очках и наносить только на остывший металл, поскольку в них может содержатся плавиковая кислота. После очистки зону сварного шва необходимо подвергнуть операции пассивации. Пассивация металла — это процесс обработки поверхности с целю образования на ней слоев соединений препятствующих коррозии. То есть недостаточно только очистить сварной шов от продуктов сварки, необходимо так же восстановить защитный слой. Для этого так же существует разнообразная химия: гели, пасты. Иногда используют для пассивации нержавейки азотную или лимонную кислоту.

Существуют инновационные методы очистки и пассивации. Например метод электро-химической пассивации нержавеющего металла. Причем этот процесс осуществляется без применения продуктов травления, которые очень вредны для здоровья и окружающей среды. Компания » Строй Металл » использует оборудование компании Surfox. Благодаря этому производительность и качество работ позволяют нам выполнять заказы по изготовлению изделий из зеркальной нержавейки для элитных магазинов одежды, ресторанов, элементов интерьера.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

Почему ржавеет нержавейка?

Почему ржавеет нержавейка или ничто не вечно под луной

В данной статье мы частично ответим на вопрос почему ржавеет нержавеющая сталь, но отвечать на этот вопрос будем не с технической точки зрения, описывая такие банальные и скучные причины ржавления, как появление общей, межкристаллитной, точечной, либо щелевой коррозии. Нет. Сегодня мы разберем причины ржавления нержавейки чисто по причине присутствия человеческого фактора. И не только его.

Одной из причин ржавления нержавейки по причине человеческого фактора может служить следующая ситуация. На предприятии по производству бассейнов появляется заказ на оснащение переливным бассейном небольшого фитнес-центра. А заказ этот появляется благодаря выигранному предприятием тендеру. В результате жесткой конкуренции пришлось значительно снизить стоимость изготовления бассейна. Предприятие пошло на снижение по причине выставленного счета на нержавеющую сталь AISI 316, из которого делаются бассейны, от одного из поставщиков, предложившего самую низкую цену на нержавеющие листы. Все документы и спецификации подписаны. Металл уже получен. Правда при приемке на складе заметили, что на листах нет маркировки. Зато сертификат поставщик к документам приложил, и даже дал небольшую отсрочку платежа. Через некоторое время предприятие изготовило у себя на производстве заказ, произвели монтаж бассейна и оборудования водоподготовки и даже предоставили заказчику программное обеспечение для контроля за насосами и фильтрами бассейна из нержавейки. Подписали акты-приемки. Отметили выполнение заказа и благополучно забыли. Ибо появились и другие заказы.

бассейн из нержавейки

А через полгода к предприятию-изготовителю обратился представитель заказчика с претензией появления точек темно-рыжего цвета в различных местах бассейна. После проведения осмотра чаши бассейна было выявлено, что точки ржавчины образовались в следствии воздействия реагентов, которыми обеззараживают воду. Но ведь в производстве использовалась кислотостойкая нержавейка AISI 316! Как такое могло произойти? После долгих разбирательств и поисков возможных причин случившегося на складе нашли небольшие куски закупленных когда-то листов и отдали кусок на хим. анализ. Выяснилось, что сталь, из которой сделали бассейн, и рядом не стояла по химическому составу со сталью AISI 316.

Что же в действительности произошло? Вы, конечно, можете сказать: не гонялся бы ты, поп, за дешевизной. Но не всегда низкая цена может означать, что вас хотят обмануть. Тут, к примеру, может сыграть тот факт, что у поставщика лежит металл, который он закупил по очень хорошей цене у завода-изготовителя. Но в данном случае произошло нечто другое. На производстве при приемке нержавеющих листов не придали особого значения отсутствию маркировки на поверхности листов, а как известно, именно по маркировке на листе нержавейки можно соотнести данные в сертификате, при проверке на подлинность. А металлоторговец, предоставивший низкую цену, сам у кого-то перекупил эти листы и просто предоставил сертификат от другой партии. Вот и результат.

На будущее: в случае предъявления высоких требований к изделиям из нержавеющей стали проверяйте наличие маркировки на листовой нержавейке и приобретайте товар у проверенных поставщиков.

Почему ржавеет нержавейка? Непредвиденная ситуация.

Может ещё случиться и такая ситуация. Допустим, вы купили нержавеющую металлопродукцию, не важно что — нержавеющий лист или профильную нержавеющую трубу, к примеру, марок стали AISI 430 или AISI 201, и решили использовать её в своем производстве по прямому назначению, скажем так, без фанатизма. И купили, можно сказать, прям с корабля, с которого контейнер с нержавейкой только поступил на склад продавца. Купили и забыли. Лежит он у вас на складе и ждёт своего часа. В один прекрасный день у рабочих на производстве руки доходят до купленной вами нержавейки, а она ржавая. Они смотрят на неё и глаза у них становятся такими 0_о. Звонят вам и у вас становится такое же выражение лица. Как так? – думаете вы. Вот же — на руках – свежёхонький сертификат на металлопродукцию. Вы так долго ждали поставки этой нержавейки! Ахи да охи, ругань с поставщиком. Срыв сроков выпуска продукции. Всё тлен.

стихийные бедствия могут попортить нержавейку при транспортировке

А что, собственно, случилось-то? Да, обычное чрезвычайное происшествие в процессе транспортировки морем контейнеров с нержавейкой на контейнеровозе. Судно попало в шторм. Залило водой. Морской водой. И хотя контейнеры для транспортировки делают не из нержавейки, а из кортеновской стали, устойчивой к атмосферной коррозии, морская соленая вода все-равно просачивается во внутрь контейнера, и вода с тридцатью пятью промилле (‰), являющимися показателем средней солености Мирового океана, таки вступает в контакт с нержавейкой, а результат взаимодействия соленой морской воды со сталью вы уже видели у себя складе. Так что ещё одним вариантом ответа на вопрос почему ржавеет нержавейка служит вышеописанная ситуация. И, как вы поняли уже, нержавеющая сталь AISI 201, а уж тем более AISI 430 не предназначены для работы в морской воде.

Читать еще: Как разобрать сломавшийся кран для фильтра питьевой воды

Почему ржавеет нержавейка? Простая невнимательность

небольшая очередь на загрузку на нашем складе с нержавейкой

Рассмотрим ещё пример. Заслали вы бойца на машине за металлом для нужд производства вашего к металлоторговцу. Да не за простым металлом, а за разномарочным. За черным и за нержавеющим. Хотя нержавейка и так относится к черному металлу, но сейчас не об этом. Итак, боец на базе. Его грузят. Листовым прокатом его грузят. И складывают всё друг на друга. Черный лист на лист нержавеющий. Без каких-либо прокладок между листами. И в процессе погрузки черный лист немного царапнул по нержавеющему. А ещё и моросит на улице слегка. В общем, созданы все условия для того, чтобы нержавейка начала ржаветь.

А всё почему? Потому что повреждён защитный слой оксидной пленки и происходит вытяжка железа на поверхность нержавеющего листа, которое и будет корродировать. Ибо вспомнив таблицу из ГОСТа 9.005 72-ого года рождения выпуска, в которой указана допустимость контактов различных металлов друг с другом, можно увидеть, что нержавеющие хромоникелевые и хромистые стали ну никоим образом не должны контактировать с низколегированной и углеродистой, то есть черной, сталью. От слова совсем. Разве что некоторым хромистым сталям ограничено допустимы контакты в атмосферных условиях и то при условии азотированного, оксидированного или фосфатированного покрытия низколегированной и углеродистой стали. Вот вам ещё один ответ на вопрос почему ржавеет нержавейка.

Почему ржавеет нержавейка? На заметку.

В данном примере нам не удастся ответить на вопрос почему же ржавеет нержавейка, так как мы просто рассмотрим вариант неправильного использования конкретной марки стали в определенных условиях. Предположим, ваш внук, являющийся большим поклонником Юрия Гагарина и главы компании Tesla и Space X, подходит к вам и говорит: — Деда, а давай сделаем ракету? Чем мы хуже американцев? – и действительно, чем? И вы, будучи увлеченным по молодости ракетостроением, решили с внуком на летних каникулах запустить на заднем дворе на вашей даче небольшую ракету. Не Р-7, конечно, а поменьше. Посмотрев старые записи, а также видео таких-же энтузиастов на ютубе, вы приступаете к работе в вашем гараже. Благо у вас сохранилось небольшое количество топлива на основе пары жидкий кислород и керосин, а неподалеку есть металлобаза.

И вот, после нескольких недель конструирования ваше чудо готово к запуску. Алюминиевый корпус полутораметровой ракеты и двигатель, у которого баки сварены из нержавеющих листов AISI 304, красуется на заднем дворе, а вы уже созвали всех соседей, внук успел сделать несколько селфи с гостями и скоро начнется обратный отсчёт до запуска. Чистое небо и приподнятое настроение способствует скорейшему запуску. Камеры телефонов наведены на вашу ракету, внук отсчитывает заветные «три, два, один! Поехали!» Производится поджиг топлива и запуск произведен! Из сопла раздается шум, химическая реакция окисления с последующим выделением тепла идёт полным ходом. Металлические хомуты, приваренные к профильным трубам, являющиеся подобием ферм-опор, отводятся от корпуса ракеты и обтекаемая конструкция несется ввысь. В считанные секунды ракета со свистом взлетает под восторженные возгласы смотрящих, оставляя за собой небольшое количество дыма. Оптика камер телефонов пытается отследить быстро удаляющийся объект в небе. Проходит секунд десять, как вдруг небольшая вспышка в небе даёт вам понять, что до стратосферы вашей ракете не дотянуть. Удивленные вскрики гостей и протяжное «Н-е-е-е-т!» вашего внука, переносящего свой взор на вас, зарождает в последующей молчаливой паузе немой вопрос — Как тебе такое, Илон Маск? Что же могло произойти?

Есть подозрения, что произошёл взрыв в отсеке с жидким топливом. А произошёл он потому, что нержавеющая сталь AISI 304 не выдерживает такие температуры, при которых горело керосинное топливо с кислородом. В ГОСТе 5632-72, где отечественным аналогом импортной стали является нержавеющая сталь 08Х18Н10 указано, что рекомендуемая максимальная температура применения 800 °С. Горение же топлива происходило при температурах, дважды превышающих этот показатель. К слову сказать, сам двигатель нужно было лучше сделать из меди, ведь благодаря её намного высокой, чем у нержавейки, теплопроводности, ракета бы пролетела значительно выше из-за того, что стенки баков в двигателе прогорели-бы позже. Так что на будущее имейте в виду, что лучше использовать нержавеющую сталь согласно её специфики применения, нежели омрачить воспоминания внука о лете, проведенном у дедушки на даче.

А если говорить серьезно, то вы можете просто обратиться к нам в компанию СтенлисПро, и мы избавим вас от хлопот выбора той или иной марки нержавеющей стали для ваших нужд. Звоните — (812) 320-14-01

Смотрите также:

Оформление заказа

Для осуществления заказа вам достаточно позвонить по телефону 8 (800) 333-06-56 (Бесплатный звонок по РФ).
Склад с нержавеющей продукцией находится в СПб на Парнасе, Энгельса пр-кт, 163. Вся продукция сертифицирована.

«…У нас проблема, изготовили аппарат из нержавеющей стали, а через месяц работы он стал похож на решето, трещины вдоль сварных швов, помогите, что делать . »

«Из телефонного разговора с клиентами НПО Рокор»

В последнее время в НПО Рокор наблюдается резкий рост заказов на защиту коррозионностойких сталей полимерными материалами РОКОР. Нашему предприятию пришлось значительно увеличить выпуск грунта для цветных металлов и нержавеющих сталей «Метакор-02». Анализ технических заданий показывает, что во многих случаях речь идет о неправильном выборе конструкционных материалов, в ряде случаев предпочтение отдается менее легированным, но более дешевым маркам сталей, при этом о защитных покрытиях вспоминают, когда защищать уже по сути нечего. Главный аргумент при выборе конструкционного материала – «Мы думали, что раз сталь нержавеющая, то она нигде и не ржавеет…». В подавляющем большинстве случаев речь идет о аустенитных сталях типа Х18Н10. Но прежде чем рассказывать о причинах коррозионных поражений несколько слов из истории нержавеющих сталей.

Давно известно, что скорость коррозии многих металлов значительно меньше в растворах сильных окислителей, чем в растворах окислителей более слабых. Сюда относятся такие металлы, как железо, хром, никель, титан, цирконий, алюминий и многие другие. Резкое уменьшение скорости коррозии (на несколько порядков), казалось бы противоречащее термодинамическим свойствам метала и окислителя, называется пассивацией, а состояние металла — пассивным.

Некоторые металлы находятся в пассивном (или близком к пассивному) состоянии даже в таких слабых окислителях, как вода. Это дает возможность практически использовать в качестве конструкционных материалов алюминий, магний, титан и другие металлы.

Очень большое практическое значение пассивности, часто определяющее возможность получения сплавов, химически стойких в агрессивных средах, вызвало огромное количество исследований, посвященных изучению пассивного состояния. Если отбросить некоторые несущественные различия, высказываемые на основании сопоставления экспериментальных данных, то результаты наблюдений можно обобщить, сказав, что пассивное состояние обусловлено кислородным «барьером» в виде очень тонкой пленки окисла, представляющего собой отдельную фазу, или слоя хемисорбированного кислорода.

В 1820 г. Дж. Стодарт и М. Фарадей опубликовали в Англии отчет по исследованию коррозионной стойкости различных спла-вов железа, которые были ими же получены 14]. По-видимому, это было первое сообщение, в котором упоминались сплавы хром— железо. Однако максимальное содержание хрома было ниже, чем требуется для пассивации, и исследователи упустили реальную возможность стать первооткрывателями нержавеющих сталей. В 1821 г. француз Бертье [5], заинтересовавшись работами Стодарта и Фарадея, установил, что железо, легированное значительным количеством хрома, обладает большей стойкостью в кислотах по сравнению с нелегированным. Прямым восстановлением смеси оксидов он получал сплавы, приобретшие в наше время название феррохром (от 40 до 80 % Сг). Хрупкие, с высоким содержанием углерода, они не представляли ценности как конструкционный материал. Изготовил Бертье и ряд сталей с феррохромом в качестве легирующего компонента. Однако содержание хрома вновь оказалось слишком низким, чтобы обеспечить пассивное состояние, характерное для нержавеющих сталей.

И после Бертье различные исследователи получали разнообразные сплавы хрома с железом. Наличие хрома придавало им высокую прочность и твердость, однако необходимая коррозионная стойкость не достигалась, главным образом из-за высокого содержания углерода. Только в 1904 г. француз Гийе [6] получил низкоуглеродистые сплавы хрома, состав которых обеспечивал их пассивность. Он изучил строение и механические свойства сплавов Сг—Fe, а также сплавов Сг—Fe—Ni, называемых ныне аустенитными нержавеющими сталями.

Читать еще: Краны для металлопластиковых труб в Санкт-Петербурге

Моннартц в Германии был, по-видимому, первым, кто установил, что для придания сплаву пассивных свойств, его необходимо легировать по крайней мере 12 % Сг. В 1908 г. он начал исследования химических свойств сплавов Сг—Fe, а в 1911 г. подробно изложил их результаты. В его работе описано благотворное влияние на коррозионную стойкость окислительных сред по сравнению с восстановительными, необходимость поддержания в сплаве низкого содержания углерода и влияние небольших количеств легирующих элементов (например, Ti, V, Mo, W).

Преимущества закаленных нержавеющих сталей Сг—Fe при использовании в качестве материала для режущих инструментов были отмечены Брирли (г. Шеффилд, Англия) в 1913 г. В поисках лучщего материала для оружейных стволов он обнаружил, что сплавы Сг—Fe с 12 % Сг не разрушаются травильными растворами, содержащими азотную кислоту, и в течение длительного времени не ржавеют в атмосфере. На основании исследований Маурэра и Штрауса аустенитные нержавеющие стали Сг—Fe—Ni были впервые применены в 1912—1914 гг. в Германии на сталелитейных заводах Круппа..

Сегодня свыше 70% общего объема производства коррозионностойких сталей приходится на аустенитные нержавеющие стали типа Х18Н10, содержащие в среднем 18 % Сг и 10 % Ni.

Питтинг.

Одним из наиболее часто встречающихся коррозионных поражений нержавеющих сталей является питтинг (от англ. pit — яма). Внешне питтинг проявляется в виде углублений на поверхности стали. Собственно для образования питтинга должны выполнятся два условия:

Во-первых в растворе должны присутствовать т. н. ионы депассиваторы к которым относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), в частности, галоген — ионы (ионы хлора, брома, йода …).

Во-вторых агрессивная среда должна обладать окислительной способностью при которой возможно питтингообразование.

При питтинге большая часть поверхности стали остаётся пассивной, но в отдельных точках происходит глубокое разъедание поверхности. Большая плотность тока в этом элементе отвечает высокой скорости коррозии в питтинге, являющемся анодом. На рисунке приведен пример питтинга в растворе NaCl. При протекании тока ионы С1- поступают в питтинг, образуя концентрированные растворы хлоридов железа (II), никеля и хрома (III). В результате их гидролиза раствор в питтинге подкисляется.

Увеличение содержания в нержавеющих сталях хрома, никеля, кремния, ванадия, молибдена и рения приводит к повышению устойчивость к питтингу.

Межкристаллитная коррозия

Аустенитные стали в закаленном состоянии имеют стойкую аустенитную структуру не распадающуюся при температурах до 400 оС. Дальнейший нагрев сталей, или их медленное охлаждение при температурах 450 — 900 оС приводит к образованию избыточных фаз в виде карбидов хрома. Эти карбиды выделяются по границе зерен и обедняют пограничный хромовый слой. При действии агрессивной среды наблюдается вытравливание вдоль границ кристаллов вдоль областей обедненных Cr — межкристаллитная коррозия. Как правило межкристаллитной коррозии подвержены сварные швы и околошевные зоны(ножевая коррозия).

Для повышения стойкости к межкристаллитной коррозии в нержавеющие стали вводят титан или ниобий. Для увеличения концентрации хрома в обедненных зонах проводят длительный отжиг, в результате которого Сr из соседних областей диффундирует в зону с низкой концентрацией легирующего элемента, однако проведение этой операции на практике, особенно для крупногабаритных изделий сопряжено с большими финансовыми затратами.

Коррозионное растрескивание.

Один из недостатков практически всех аустенитных сталей, (особенно в механически напряженных системах) состоит в их склонности к коррозионному растрескиванию, особенно хлоридному и в щелочных растворах, т.е. к хрупкому разрушению в горячих растворах, зонах растягивающих напряжений, даже при напряжениях ниже предела текучести.

Ржавеющая «нержавейка»

В настоящее время практически все пищевые производства пользуются различными изделиями из нержавеющей стали, начиная от простых столов и тележек, заканчивая высокотехнологичным оборудованием. И, к сожалению, нередки случаи, когда продукция из «нержавейки» начинает ржаветь на пищевом производстве, где это недопустимо в принципе.

Соответственно, возникает резонный вопрос – почему?

Что такое нержавеющая сталь?

Это обыкновенное железо, к которому добавлен хром для сопротивления окислению, то есть ржавлению. Другие элементы добавляются для придания особых свойств или свойств нержавения для особых сред. И в составе сертифицированной к применению в пищевой промышленности нержавеющей стали AISI 304 (304L) находится 70% железа.

Таким образом, высокие антикоррозионные характеристики нержавеющих сталей обусловлены тем, что они пассивируются без особых проблем даже при стандартных атмосферных условиях – за счет кислорода в воздухе. Легкость этого процесса обеспечивается ключевым легирующим компонентом «нержавейки» – хромом. В окислительных средах при увеличении его содержания антикоррозионные возможности сталей значительно возрастают.

Пассивации «нержавейки» способствует (но в существенно меньшей степени) и никель. Снижается стойкость против коррозии при повышении объемов углерода в нержавеющих сплавах. Нивелировать воздействие углерода можно путем легирования «нержавейки» ниобием, медью, молибденом и рядом иных химических элементов. На стойкость описываемых сплавов против ржавления влияет и их структурное состояние, но это высоконаучная история, которая малоинтересна потребителям изделий из нержавеющей стали на производстве, тем более, техническая служба любого мясокомбината при всем своем желании вряд ли окажет какое-либо весомое воздействие на кристаллическую решетку материала, из которого изготовлена колбасная рама.

Механические причины коррозии

Ржавчина образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, когда недостаточно легирующего хрома для создания и поддержания необходимого оксидного слоя.

Простейшее условие, при котором ржавление может возникнуть на нержавеющей стали, – контакт обычной углеродистой или низколегированной стали с нержавеющей. Это очень часто происходит при транспортировке, когда изделия из нержавеющей стали царапаются. В образовавшихся царапинах происходит нарушение поверхности, и остаются частицы обыкновенной стали, которые впоследствии начинают ржаветь.

Еще один вид формирования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, например, при сварке с использованием порошковой проволоки. На неочищенной поверхности нержавеющего металла может остаться тонкий слой свободного железа, который легко ржавеет, если металлическая поверхность не была очищена абразивным или химическим способом после сварки.

Технология изготовления и эксплуатации нержавеющей стали должна предусматривать отсутствие ее контакта с обыкновенной сталью, например, при изготовлении столов, подъемных средств, складских стеллажей и других металлоконструкций. Железная пыль, образующаяся при измельчении, резке, струйной очистке, должна быть как можно дальше от мест, где используется нержавеющая сталь.

Чистящие и абразивные инструменты, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, использованные ранее на углеродистой или низколегированной стали, не должны впоследствии применяться на нержавеющих сталях.

Для нержавеющей стали должны использоваться проволочные щетки только из нержавейки. Постоянное применение металлических щеток, даже из нержавейки, не рекомендуется, так как они оставляют на поверхности механические повреждения, способствующие образованию коррозии. Очистку проволочной щеткой можно использовать для удаления сварочного шлака.

Наличие свободного железа на поверхности нержавеющей стали, легко определяется путем опрыскивания стали водой и выдержки во влажном состоянии в течение нескольких часов.

Зоны, содержащие свободное железо, заржавеют и окрасятся.

Очень часто процесс коррозии развивается по краям сварного шва. Цвет оксидов может варьироваться от соломенного до темно-коричневого, в конечном итоге они превращаются в красный цвет ржавчины.

При нормальных атмосферных условиях коррозия, связанная со сваркой, не развивается, а просто выглядит некрасиво. Сварные швы должны быть очищены в течение одного или двух дней после сварочных работ, грубые или шероховатые поверхности должны быть зашлифованы, удалены царапины, шлак, флюс и брызги.

В продаже имеется много специальных чистящих веществ для нержавеющих сталей. Эти моющие средства изготавливаются на основе азотной или соляной кислот; они обычно удаляют небольшой слой материала (около 0,025 мм). После выдержки на поверхности они должны быть тщательно смыты и нейтрализованы водой с содой.

Пассивация в азотной кислоте изделий из нержавеющей стали помогает ускорить формирование оксидной пленки хрома, препятствующей корродированию металла.

Каков же самый простой и эффективный метод борьбы с коррозией нержавеющей стали? Чистота, чистота, и еще раз чистота! Посмотрите на нержавеющую кухонную раковину в любом доме — она подвергается воздействию самых различных химических веществ, но ее поверхность всегда остается яркой.

Почему? Потому что постоянный поток свежей воды и протирка удаляют вредные химические вещества, которые могут повредить окисную пленку. Чистота имеет важнейшее значение для максимальной устойчивости нержавеющих сталей к коррозии.

Коррозия нержавеющей стали: как ее избежать?

Более правильно говорить именно о коррозии нержавеющей стали чем о «ржавении». Нержавеющая сталь противостоит коррозии (не ржавеет) благодаря наличию тонкой оксидной пленки на поверхности.

Читать еще: Штукатурка газосиликатных блоков

Эта пленка, в основном — окись хрома, очень легко образуется в окислительной среде, например, в воздухе (кислород — замечательный окислитель), и защищает нижележащий металл от коррозии.

Поверхность должна быть свободна от окалины, остатков шлака и т. д. Если пленка повреждена и условия не благоприятствуют ее образованию (например, нет доступа кислорода), поверхность металла остается незащищенной и может корродировать.

Следующие виды коррозии возникают чаще всего:

1. Коррозийная деформация сварного шва. Возникает при сваривании нержавеющих труб. После интенсивного нагрева при сварке изменяется состава поверхностного слоя металла, может разрушиться оксидная пленка.

Как избегать: избегать сварки нержавеющих труб. если сварка неизбежна — обрабатывать место сварки так чтобы заново сформировать защитную пленку (пассивировать место сварки).

2. Щелевая коррозия. “Щель” в данном случае — это пространство под всевозможными отложениями (песка, ила и т.д.), под шайбами, прокладками и т.д. — иначе говоря, место, из которого попавшая туда влага не может найти выхода и где образовалась застойная зона.

Как избегать: ограничить доступ влаги в “щели”, вовремя удалять образующиеся отложения и обеспечить хорошую вентиляцию “сомнительных” мест.

3. Электрохимическая коррозия (гальваническая). Два металла с разными электрохимическими потенциалами (нержавеющая сталь и, например, аллюминий, обычная сталь или медь) помещенные в электролит (в водопроводной воде растворено достаточно солей чтобы считать ее электролитом) и соединенные друг с другом дают электрический ток (то же самое происходит внутри гальванического элемента, внутри самой обычной батарейки).

Сам ток это не проблема. Проблема в том что один из металлов, тот у которого электрохимический потенциал больше — разрушается. Степень разрушения тем больше чем больше разница электрохимических потенциалов металлов.

Как избегать: не использовать металлы с разным электрохимическим потенциалами в одной конструкции. например делать всю конструкцию из одного матерала.

Если два металла всё таки используются — избегать их электрического контакта друг с другом. Еще вариант — использовать металлы с близкими электрохимическими потенциалами, например нержавеющая сталь и бронза.

4. Углеродистая коррозия (разновидность гальванической), когда контактируют обычная и нержавеющая сталь (у них разные электрохимические потенциалы). Нержавеющая сталь в результате контакта с «ржавеющими» сталями сама начинает ржаветь.

Как избегать: не монтировать изделия из нержавеющей стали вместе с изделиями из «обычной» стали. Нельзя пользоваться одним инструментом в работе с нержавеющей и «ржавеющими» сталями, без надлежащей очистки.

5. Коррозия от блуждающих токов. Начнем с того что при правильном монтаже всех элементов отопления и водопровода блуждающих токов быть не должно!

Правильный монтаж — это заземление всех металлических элементов (батареи отопления, полотенцесушители, раковины, ванны, смесители).

Например: каждая металлическая ванна в советское время заземлялась на водопровод отдельным проводником, т.к. иначе у нее не было контакта с водопроводной трубой.

И всё таки — как эти блуждающие токи могут образовываться? Представьте себе полотенцесушитель из нержавеющей стали подключенный металлопластиковыми/пластиковыми трубами.

При движении вода за счет трения о стенки (диэлектрик) электризуется, и статический заряд накапливается на металлических элементах, получается своего рода конденсатор (если бы трубы были металлическими, проводящими, заряд бы не накапливался).

Что происходит дальше — этот конденсатор разряжается, идет небольшой ток, и один из металлов начинает разрушаться, так же как и при электрохимической коррозии.

Как избегать: заземлять ВСЕ металлические элементы системы, особенно при использовании пластиковых труб.

6. Коррозия от токов утечки в водопроводных трубах и трубах отопления (ток утечки это не блуждающий ток, это другое). По какой-то причине ток проходит через трубу из нержавеющей стали и сталь разрушается, как и при электрохимической коррози.

Опять же при правильном монтаже ток по трубам идти не должен! И всё таки, ток может идти по трубам если кто то подключил заземление электроприбора к стояку.

Это опасно в первую очередь не из за коррозии а из за опасности для жизни — представьте что стояк рассоединили во время ремонта, и заземление отсутствует. Ток может идти по трубам из за неисправностей системы заземления, зануления и уравнивания потенциалов.

Как избегать: Не использовать водопроводные трубы и трубы отопления в качестве заземления электроприборов. Правильно монтировать систему заземления, зануления и уравнивания потенциалов.

Использовать дифференциальные автоматы защитного отключения (УЗО), реагирующие на токи утечки силой до 30 миллиампер.

Миф о безупречности стали. почему ржавеет нержавейка?

МИФ О БЕЗУПРЕЧНОСТИ СТАЛИ. ПОЧЕМУ РЖАВЕЕТ НЕРЖАВЕЙКА?

Нержавеющая сталь не столь уж безупречно противостоит ржавчине, как считают многие. Группа британских ученых выяснила почему.

Доктор Мэри Риан из Имперского Колледжа Научной Технологии и Медицины и ее коллеги сообщили в журнале “Природа” на прошлой неделе, что они установили причину так называемой «точечной коррозии» стали. Эти крошечные поры ржавчины покрывают всю поверхность нержавеющей стали, делая ее более слабой.

Неизбежный загрязнитель — сульфиды, компоненты которых всегда присутствуют в сталелитейном процессе металлургического производства, могут приводить к коррозии даже нержавеющей стали. Нержавеющая сталь – это сплав, содержащий, по крайней мере, 12 процентов хрома, который создает очень тонкий слой из инертной окиси хрома (оксид хрома) на поверхности.

Этот химически пассивный слой на поверхности останавливает нержавеющую сталь от разъедания.

Однако, нержавеющая сталь корродирует во влажных и соленых средах, подобно тем, что расположены вблизи морских побережий.

Предварительно полагали, что нестойкость стали образуется из-за сернистых примесей, присутствующих во влажных солянокислых ионах, которые формируют коррозийный сероводород.

Однако новое исследование показало, что причиной коррозии является сама сера, которая имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и, во время литья, в течение короткого времени после того, как сталь укрепилась, попадает в структуру поверхности металлических листов прокатной стали.

Эти частицы примеси «всасывают» хром из окружающей стали, создавая области (точки) слабости на поверхности нержавейки. Как только подобные соединения достигают внешней поверхности металла, эта область может быть подвержена коррозии точно также как и железо. Именно поэтому нержавеющая сталь – не столь идеальная “нержавейка”, как принято считать.

Точечная коррозия может разрастаться, проникая на несколько миллиметров в глубину стальной поверхности листа и через месяцы может приводить к появлению сквозным отверстий.

Доктор Риан и его исследовательская группа использовали масс-спектрометрическую методику, чтобы наблюдать поведение серы в стали.

Сталь, которую они использовали, содержала 17-18 процентов хрома, но в областях вокруг примесей серы, содержание хрома было уже на уровне 12-14 процентов, что делало эти области уязвимыми к коррозии.

Примеси серы в нержавеющей стали имеют и целенаправленное использование. В то время как они недопустимы в судопроизводстве, они необходимы, когда сталь используется в быту на суше, поскольку они помогают «ослаблять» прочность стали на столько, чтобы ее листовые заготовки можно было резать на более мелкие детали и использовать по назначению, например, для штамповки металлических раковин, столь популярных сегодня на домашних кухнях.

Фактически, в некоторые виды стали преднамеренно вводится сера, чтобы облегчить их обработку. Именно этот тип стали и использовался в новом исследовании, чтобы было легче на нем найти примеры точечной коррозии.