Почему ржавеет нержавейка

26.11.2022

Рейтинг: 4.3 Голосов: 4

Время прочтения: 8 мин

Рейтинг: 4.6

Время прочтения: 8 мин

Полезное

Нержавеющая сталь – это качественный металл, который прошел процесс легирования с добавлением химических примесей. Именно они многократно повышают устойчивость материала к коррозии.

Главное легирующее вещество – это хром. Он обеспечивает защиту металла от неблагоприятных погодных условий. Однако хром не панацея, и «нержавейка» ржавеет.

Сегодня поговорим о том, почему ржавеет нержавейка, также рассмотрим виды окислительных процессов в стали.

Причины коррозии нержавеющей стали

Специалисты выделяют несколько причин, почему ржавеет нержавеющая сталь:

Отсутствие или некачественно проведенный процесс пассивации изделия после механической обработки.
Сварные швы недостаточно обработаны.
Сильный и длительный нагрев сплава.
Нахождение на поверхности хлоридов, частиц ферума и галогенидов.
Нарушение целостности оксидного слоя во время химической и абразивной чистки.
Физический контакт стали с низколегированными изделиями и чугуном.
Неблагоприятные и агрессивные среды использования нержавейки.
Постепенная концентрация ионов в среде с повышенной влажностью.

Также ржавчина образуется при использовании некачественного сырья при создании нержавеющей стали, а также неправильной эксплуатации изделий из этого сплава.

Причины разрушения защитного слоя нержавейки

К основным причинам нарушения защитного слоя нержавеющей стали относятся:

Механические повреждения - царапины, задиры, ссадины при неаккуратной эксплуатации, чистке. Обнажается сталь, начинается коррозия.
Длительное воздействие влаги - при замедленном высыхании на поверхности металла образуются пятна ржавчины. Особенно опасна солёная морская вода.
Воздействие высоких температур, превышающих 250-300°С - разрушаются защитные оксидные плёнки.
Контакт со ржавым железом или сталью - мельчайшие частицы ржавчины переносятся на нержавейку, инициируя коррозию.
Действие агрессивных химических веществ - кислот, щелочей, хлора, соединений серы. Они разрушают слой пассивации.
Нарушение технологии производства нержавейки, сверхнормативное содержание примесей.

Даже высоколегированную нержавеющую сталь необходимо защищать от внешних воздействий и оберегать от повреждений. Также важно внимательно следить за состоянием изделий и узлов, оперативно устранять возникающие очаги поражения коррозии.

Виды коррозии нержавеющей стали

Различают несколько типов ржавления модифицированной стали, которые обусловлены особенностями появления ржавчины. Рассмотрим их подробнее.

Общая поверхностная

Это равномерное разрушение поверхности нержавеющей стали. Ржавчина постепенно разрушает оксидную пленку. Причина этого явления – использование нержавейки в агрессивных средствах. Например, щелочи, кислоты, йод и фтор.

Главный враг нержавеющего сплава – это хлор. Поэтому такие изделия нельзя мыть хлорсодержащими средствами.

Нарушить верхний защитный слой металла может абразивная или жесткая чистка, полировальные материалы, и средства на основе порошковых соединений.

Точечная (питтинг)

Это мелкие дефекты, которые постепенно появляются на поверхности стали. Причины их появления – это отсутствие или низкая концентрация кислорода в области, повреждение оксидной пленки.

Уязвимая область становится анодной, а кислород работает, как катод. Образуется гальваническая коррозия на небольшом участке изделия.

Точечная коррозия опасна тем, что проникает вглубь сплава, и приводит его в негодность. Поэтому в баках, резервуарах и стенках труб постепенно появляются сквозные отверстия.

Причины появления питтинга – это изменение состава стали, некачественное сырье, механическое воздействие (царапины или удары), повышенная температура.

Щелевая

Этот тип ржавчины появляется, когда есть небольшой зазор в конструкции. Например, когда вода постепенно затекает внутрь изделия и под крепежные элементы.

Распространение коррозии, характер и глубина проникновения зависят от состава воды и условий использования изделия. Большое значение имеет жесткость воды (т.е. наличие в составе солей, сульфатов и хлоридов).

Скорость коррозии увеличивается при высоком содержании хлоридов в воде. В связке с примесью меди процесс ускоряется.

Если в воде есть ионы железа, то при контакте с кислородом образуется оксид, который выпадает в осадок, и негативно влияет на нержавеющую сталь. Характерный пример – это «ржавые» потеки на трубах или в местах соединения.

Межкристаллическая (интеркристаллическая)

Почему нержавейка ржавеет после нагрева? Это происходит вследствие резкого и стремительного роста температуры сплава в конкретном участке. Окисление запускается, когда проступает карбамид хрома, что приводит к изменению структуры сплава.

Чтобы сформировался очаг ржавчины, для стали ферритного типа температура нагрева должна быть не менее +900⁰С, а для аустенической - +450⁰С.

Чаще всего этот тип коррозии встречается на сварных швах.

[include_post id="21296"]

Химическая

Окисление стали возникает в местах ее контакта с агрессивными средами, фторидами, сульфидами и фторидами.

Химическая реакция уничтожает защитную пленку, и активно взаимодействует со свободными ионами. Чтобы предотвратить порчу стали, обязательно подбирайте марки материала под конкретные задачи.

Гальваническая

Гальваническая коррозия возникает из-за протекания по поверхности или внутри нержавеющей стали электрохимических реакций. Поэтому крайне опасны контакты нержавейки с медными изделиями. Электрический ток возникает на конструкциях из металла, в электросетях.

Чтобы образовалась гальваническая пара, нужен электролит, роль которого играет вода с солями и щелочами в составе.

Правила ухода за нержавеющей сталью

Для того, чтобы избежать коррозии нержавейки, за ней нужен правильный уход:

Регулярно проводите визуальный осмотр на наличие коррозии или повреждений. Любые дефекты должны оперативно устраняться.
Используйте только рекомендованные химические моющие средства для нержавеющей стали. Избегайте абразивных чистящих средств, которые могут поцарапать поверхность.
Тщательно промывайте поверхности после чистки, чтобы удалить любые остатки химикатов.
Избегайте контакта нержавеющей стали с хлорсодержащими растворами, так как хлор может вызвать коррозию.
Регулярно протирайте поверхности маслом для защиты от коррозии и предотвращения появления отпечатков пальцев.
При сварке или резке нержавеющей стали, обязательно защищайте окружающие участки от брызг расплавленного металла.

Соблюдение этих базовых правил поможет сохранить нержавеющую сталь в хорошем состоянии на долгие годы.

Источники

Бабина Н. А., Романова Л. В. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ГАЗОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИИ //ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ВНЕДРЕНИЮ ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА И ЕГО. – 2020. – С. 87.

Ильичёва И. А. Диагностика системы водоснабжения из различного материала //Техническое регулирование в транспортном строительстве. – 2018. – №. 4. – С. 29-31.

САВКИНА Л. Я. и др. Нержавеющая сталь. – 1991.

КАРЯКИН А. П. и др. Нержавеющая сталь. – 1991.

Попробуйте ИИ поиск

Еще больше металлобаз.
Автоматический поиск.

Попробовать бесплатно