Ржавеет ли нержавеющая сталь?

Говоря о нержавеющей стали, всегда подразумевают аустенитную нержавеющую сталь (нержавеющая сталь серии 300), в которую входят 304, 316L, 321 и так далее. Как профессионал поставщик труб из нержавеющей стали, всегда спрашивали, может ли нержавеющая сталь ржаветь? Вот ответ:

Нержавеющая сталь может ржаветь

Нержавеющая сталь заржавеет, и на ее поверхности образуется своего рода оксид. В настоящее время продаваемая на рынке нержавеющая сталь содержит элемент Cr, который предотвращает ржавление стали. А механизм коррозионной стойкости нержавеющей стали - это теория пассивирующей пленки.

Так называемая пассивирующая пленка представляет собой тонкую пленку с Cr₂О₃. Эта пленка может предотвратить коррозию нержавеющей стали в различных средах, что называется пассивацией.

О пассивационной пленке

Есть две причины пассивации: первая заключается в том, что нержавеющая сталь сама по себе обладает способностью к самопассивации, и эта способность будет усиливаться с увеличением содержания хрома, что делает ее устойчивой к ржавчине.

Другая причина заключается в том, что нержавеющая сталь образует пленку во время коррозии при помещении в водные растворы (электролиты) - вот почему нам необходимо проводить травление и пассивирование для трубы и фитинги из нержавеющей стали. Поэтому, когда пленка повреждена, она сразу же образует новую пассивирующую пленку.

Почему пленка не ржавеет?

Существует три причины коррозионной стойкости нержавеющей стали: a) пленка очень тонкая, всего несколько микрон, даже если содержание хрома превышает 10,5%; б) Удельная плотность пассивирующей пленки больше, чем у матриц.

Таким образом, коррозионной среде трудно разрушить пассивирующую пленку и вызвать дальнейшую коррозию подложки; c) Содержание хрома в пассивирующей пленке в три раза выше, чем в подложке, что делает ее очень устойчивой к коррозии.

Нержавеющая сталь может быть подвержена коррозии

При определенных обстоятельствах нержавеющая сталь может подвергнуться коррозии.

Из-за сложной среды применения простая пассивирующая пленка из оксида хрома не может удовлетворить потребности в среде с высокой коррозионной стойкостью. Следовательно, в зависимости от его различного применения, он требует дополнительных элементов, таких как молибден (Mo), медь (Cu), азот (N) и другие в стали, чтобы улучшить структуру пассивирующей пленки, улучшая ее коррозионную стойкость.

Если добавлен Мо, он будет способствовать коллективной пассивации и предотвращать коррозию.

Если добавляется Cu, образование Cucl не будет взаимодействовать с коррозионной средой, так что может быть достигнуто улучшение его коррозионной стойкости.

Если добавлен N, обогащение Cr2N в пассивирующей пленке и увеличение концентрации Cr в пассивирующей пленке также повысит коррозионную стойкость стали.

Характеристики коррозионной стойкости

К показателям коррозионной стойкости SS предъявляются некоторые требования. Например, нержавеющая сталь 304 может проявлять коррозионную стойкость в одной среде, но может разрушаться в другой среде. Между тем коррозионная стойкость нержавеющей стали относительна. Пока что ни одна нержавеющая сталь не подвержена коррозии во всех средах.

Как показано на рисунке справа, из-за того, что дымовая пыль попадает на поверхность трубы из нержавеющей стали, после определенного периода времени на открытом воздухе и после дождевой эрозии мы видим, что на нержавеющей стали появились пятна ржавчины. поверхность трубы. Распространение пятен ржавчины - это расположение пыли.

Поэтому, когда к поверхности нержавеющей стали прилипают коррозийные вещества - например, железные опилки, копоть и подобные пятна, необходимо вовремя их очистить.

Сенсибилизация нержавеющей стали

Для нержавеющей стали, содержащей Cr, ее поверхность будет образовывать пленку оксида хрома и терять химическую активность, что называется состоянием пассивации. Однако, если аустенитная система находится при температуре, превышающей 475-850 ℃, элемент C будет объединяться с элементом Cr, образуя выделение карбида хрома (Cr23C6) на границе кристаллов, так что содержание Cr вблизи границы зерен будет значительно снижено. .
В это время коррозионная стойкость стали будет снижена, и она будет очень чувствительна к агрессивной среде. Это явление называется сенсибилизацией. Сенсибилизация наиболее уязвима к окисленным кислотным средам, а также к участкам термического влияния сварки и участкам обработки межтермического изгиба. К методам предотвращения сенсибилизации относятся:

1. Когда температура повышается или падает между 475 ~ 850 ℃, происходит быстрое прохождение, чтобы предотвратить соединение элемента Cr с элементом C, так что карбид хрома не может быть выделен в осадок.
2. Для нержавеющей стали, которая уже вызывает явление сенсибилизации, следует провести высокотемпературную обработку твердым раствором и нагреть до температуры, достаточной для разложения карбида хрома (около 1040 ~ 1150 ℃). Затем применяется быстрое охлаждение, так что осаждение карбида хрома не может выпадать в осадок.
3. Добавление низкоуглеродистой нержавеющей стали в 304L, 304LN, 316LN, 316LN, 316J1L, 317L, 317LN, чтобы элемент Cr нельзя было комбинировать с элементом C. Обычно, когда содержание C ниже 0,05%, коррозия на границах зерен не возникает. в сварке. Однако необходимо уделять особое внимание очистке и стараться избегать загрязнения маслом и другими веществами, содержащими C. При использовании концентрированной горячей азотной кислоты или смешанной кислоты, содержащей гидроксикислоту, содержание C должно быть менее 0,03%.
4. Используйте стабилизированную нержавеющую сталь, содержащую титан (Ti) или ниобий (Nb), такую как 316Ti, 321, 347, 348. Сродство Ti, Nb и C больше, чем Cr, а температура осаждения карбида титана и карбида ниобия выше. чем карбид хрома, так что можно избежать выделения карбида хрома.

В общем, нержавеющая сталь может заржаветь. Но в тех же условиях ее скорость коррозии намного ниже, чем у других сталей, иногда ее даже можно игнорировать.