Почему ржавеет нержавеющая сталь

Содержание

Может ли ржаветь нержавеющая сталь возврат

Почему ржавеет нержавеющая сталь

При отсутствии доступа кислорода и движущихся потоков воды коррозия продолжается. 3. Точечная. Она аналогична гальванической коррозии при точечном поражении защитного оксидного слоя и одновременном воздействии агрессивной среды.

Нержавеющая сталь в поврежденном месте становится анодом, а пассивированная часть металла — катодом, в результате анод начинает быстрее растворяться, вызывая питтинговую коррозию. 4. Гальваническая коррозия, возникающая в результате прямого контакта разнородных металлов в агрессивной токопроводящей среде, например, в морской воде.

При проектировании нержавеющих конструкций должны учитываться внешнее воздействие среды и взаимодействие в этих условиях нержавейки с другими металлами. 5. Межкристаллитная коррозия, возникающая при очень высокой температуре, например, при сварке. 6.

Торговая марка TalleR формировалась как бренд, производящий посуду и предметы кухонного обихода из нержавеющей стали, однако, за последнее время в ассортименте появились новые линейки продуктов из других материалов: чугуна, алюминия, бамбука, цинкового сплава, а также группы товаров из нержавеющей стали, такие как термосы и решетки, которые требуют особого ухода и имеют некоторые отличия в эксплуатации. В случае выявления существенных недостатков товара потребитель вправе предъявить изготовителю (уполномоченной организации или уполномоченному индивидуальному предпринимателю, импортеру) требование о безвозмездном устранении таких недостатков, если докажет, что они возникли до передачи товара потребителю или по причинам, возникшим до этого момента.

Может ли нержавеющая сталь ржаветь?

Внимание

Ржавчина класса II образуется в результате реакции из двух стадий: первая представляет собой растворение пассивационного слоя оксида хрома, а вторая состоит в окислении железа в материале: Cr2O3 + 10Cl-+ 2H2O ® 2CrCl3 + 4 HClO 2Fe + 3ClO- ® Fe2O3 + 3Cl- Данная реакция самоподдерживающаяся посредством взаимодействия хлора с хромом для образования гипохлористой кислоты в качестве побочного продукта, а гипохлористая кислота окисляет железо и образует еще больше хлорида. Увеличение содержания молибдена в нержавеющей стали увеличивает ее стойкость к воздействию хлорида.

Подобным образом, замена железа в нержавеющей стали никелем улучшает ее стойкость к коррозии. Прогрессия сплавов с увеличивающейся стойкостью к воздействию хлорида: тип 304L (наименьшая), тип 316L, тип 317L, тип 304LМ, Сплав 625, Сплавы С-276 и С 22 (наивысшая).

Почему ржавеет нержавейка?

Так как поверхность частицы не пассивирована, она незамедлительно начинает окисляться и ржавеет. Другим возможным процессом является эрозия крыльчатки.

Важно

Степень эрозии изменяется в зависимости от температуры. Нержавеющая сталь типа 304 имеет постоянную степень эрозии до температуры 300оС, а затем она стремительно возрастает.

Не имеется специальных данных для воды высокой очистки для различных сплавов. Металлургические свойства крыльчатки, как представляется, влияют на степень удаления металла водой. При кристаллизации нержавеющей стали 18-8 происходит две металлургические фазы: аустенита и дельта-феррита.

Может ли нержавейка ржаветь?

При любом контакте нержавеющей стали с лорангидридом возникает опасность образования ржавчины. Жесткость рН 7 имеет обеспечивает меньшую возможность образования ржавчины, нежели жесткость рН < 7.

Даже кратковременное воздействие хлорангидрида может стать отправной стадией ржавления, в особенности, если поверхность нержавеющей стали шероховатая. Механически полированные поверхности хуже, нежели электрополированные поверхности, так как при полировальных операциях остаются микроскопические изъязвления.

Электрополировка удаляет эти изъязвления и производит пассивирующий слой с более высоким соотношением Cr: Fe. Изъязвления образуют элементы коррозии, где могут концентрироваться растворы хлорангидрида и продолжать реагировать, даже если система в целом оснащена промывкой с высокой жесткостью воды.


Использование сильнодействующих ПАВ в растворе промывки будет способствовать удалению хлорида. 5.

Ржавеет ли нержавеющая сталь

Наиболее вероятны части из углеродистого железа, такие как стяжные шпильки, гайки, болты, струбцины и т.п. Чем больше источник, тем больше ржавчины может образоваться.

Насосы под наибольшим подозрением в системе очистки. Наиболее очевидными причинами ржавления, вызванными насосами, являются: изъязвление и эрозия, вызванные неравномерным вращением всасывающего колеса (крыльчатки).

Изъязвление обычно вызвано неправильной подачей воды в насос, неправильным подбором насоса или излишним дросселированием при перекачивании. Пузырьки воздуха воздействуют на рабочие поверхности насоса и приводят к резкому воздействию, вызывающему ударную волну, удаляющую малые частицы нержавеющей стали.
При освобождении частицы в водяном потоке она скрепляется со трубопроводом из нержавеющей стали посредством электростатического притяжения.

Может ли ржаветь нержавеющая сталь? условия возникновения ржавчины

Ржавеет ли нержавеющая сталь? Сталь, известная под бытовым названием ‘’нержавейка’’ ржавеет. Не сразу, конечно, но может заржаветь. Соль или, скажем, фруктовый сок оставленный на ночь не вытертым в мойке из нержавеющей стали, может оставить тёмное и трудно оттираемое пятно.

Как для домохозяйки, так и для предприятия или промышленности, которое использует изделия из нержавеющей стали, важен тот фактор, что можно противостоять ржавчине. Именно это качество делает нержавеющую сталь такой ценной.

Что же такое нержавеющая сталь? Это – обычная сталь, в которой есть антикоррозийные добавки, в основном – хром. Хром не подвержен ржавчине. Добавляя одну часть хрома к пяти частям стали, мы получаем сталь 430, или как её ещё называют – хромовая сталь.

Тема: нержавейка начала ржаветь

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. Гораздо более быстрым способом выявления свободного железа является ферроксильный тест.

Состав для обработки поверхности включает: 1) дистиллированная вода — 1 литр, 2) азотная кислота — 30 миллилитров, 3) ферроцианид калия — 30 грамм. Обработка металла должна производиться в защитной одежде, поскольку состав содержит кислоту и цианиды. Поверхность на загрязненных зонах окрасится в синий цвет в течение нескольких минут. Затем состав нужно смыть водой и нейтрализовать раствором соды.

Однако этот метод не подходит для испытания поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами.

Данная марка стали обычно используется для производства крепежных деталей и некоторых внутренних элементов для оборудования, работающего в условиях агрессивных сред. Однако, для производства больших конструкций, для которых важен привлекательный внешний вид, она подходит плохо, так как следы ржавчины появятся на ней относительно быстро.Итак, нам нужны долговечные перила или ограждения.

Что для этого требуется?

  • Правильная марка стали. Для наружных элементов выбирайте AISI 304, а для внутренних пойдет и AISI 201. Марка AISI 430 для производства ограждений не годится.
  • Поинтересуйтесь гарантиями производителя (продавца). На изделия из качественной стали она будет не менее года, а то и выше.
  • Правильный уход. Чистку изделий из нержавейки необходимо проводить таким образом, чтобы не повредить верхний слой материала.

Ржавчина класса III Данная ржавчина черная, а не бурая и образуется в присутствии пара высокой температуры. При первоначальном образовании она синяя, а затем становится черной, поскольку она нарастает до предельной толщины, предупреждающей дальнейшее проникание кислорода.

Она может обнаруживаться в паровых системах высокой чистоты, работающих 4c2при высоких температурах. На электрополированных поверхностях нержавеющей стали такая ржавчина блестяще черная, а на непассивированных механически полированных поверхностях она может быть матово черной.

Ржавчина данного класса на электрополированной поверхности, образует октаэдрические кристаллы, полностью покрывающие поверхность. Анализ с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показывает, что данный слой является полуторной окисью железа, обычно именуемой магнитным железняком.

Этот вид коррозии выступает только тогда, когда на поверхность из стали действуют кислоты или сильные щёлочи. Степень убытка ниже 0,1 мм в год считается достаточной стойкостью к поверхностной коррозии с убытками.

Язвенная коррозия (plitting) Язвенная коррозия может выступать, когда пассивный слой будет локально нарушен. За местное нарушение слоя отвечают ионы хлорида, которые в присутствии электролита отнимают у нержавеющей стали атомы хрома, необходимые для образования пассивного слоя.

В этих местах образуются отверстия похожие на иголочный укол. Опасность язвенной коррозии повышается в результате накопления на поверхности осадков, чужой ржавчины, остатков шлака или цветных налётов.

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.

Читайте также  Какую сталь называют кипящей

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.

Источник: http://advokat-na-donu.ru/mozhet-li-rzhavet-nerzhaveyushhaya-stal-vozvrat/

Ржавеет ли нержавеющая сталь? Почему хорошая нержавеющая сталь ржавеет

Джон К. Тверберг. Перевод Владимира Воробьева.

Вы только что установили новую, полностью нержавеющую систему циркуляции воды – чистую, серебристую и красивую. Вы запустили свой технологический процесс, будучи уверенными, в том, что проблемы контаминации полностью решены. Но, по истечении нескольких месяцев, проба воды содержит бурую, желеобразную субстанцию в отобранной пробе.

Вы открываете систему и обнаруживаете, что резервуар содержит внутри по всей поверхности бурые отложения. Вы открываете насос и обнаруживаете, что лопасти также с красным налетом, спиральная камера и выпускные отверстия также с красным налетом. Вы заглядываете в теплообменник и видите еще больше этого цвета. Золотники клапанов имеют все тот же буроватый налет у отверстий подачи.

Что идет не так? Почему хорошая нержавеющая сталь поржавела?

Чтобы понять, что происходит, необходимо еще раз проанализировать основные сведения о нержавеющей стали и процессе коррозии.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь является железом с добавкой хрома, чтобы придать железу свойство сопротивления окислению. Другие вещества добавляются для придания особых свойств или свойств нержавения для особых сред использования. Главное помнить, что нержавеющая сталь в основе своей представляет железо (около 70% для типа 304L и 69% для типа 316L).

Как корродирует нержавеющая сталь?

Есть пять основных процесса, приводящих к коррозии нержавеющей стали: Однородная коррозия; Межкристаллитная коррозия; Гальваническая или обычная коррозия, включающая изъязвление и коррозию в трещинах; Коррозия в трещинах от механического воздействия; а также Коррозию, вызванную микробиологическими факторами (МИК).

В дополнение, ряд механических процессов усиливает пять основных процессов образования ржавчины. Эти процессы включают эрозию, порообразование, истирание (отслаивание), образование коррозионных элементов, а также изменения поверхности под термическим или электрическим воздействием.

Все эти процессы имеют одну общую черту: слой пассивации оксидом хрома нарушается, и незащищенная железная составляющая окисляется. Для понимания явления ржавления рассмотрим только два процесса:

Однородная или обычная коррозия и Изъязвляющая коррозия вместе с эрозией, изъязвлением и образованием коррозионных элементов.

Где возникает коррозия

Коррозия может возникать в чистой воде, сверхчистой воде, паре, очищенной питьевой воде или неочищенной технической воде. На сегодняшний день выявлено пять процессов.

1. Контаминация железом

Соединение нержавеющей стали с углеродистой сталью приведет к вытяжке железа на поверхности, которые будут подвержены ржавчине при пуске в эксплуатацию. Приваривание временных крепежей из углеродистой стали к нержавеющей стали с последующей шлифовкой швов приводит к истиранию хромированного слоя, который будет корродировать при эксплуатации системы. Использование проволочных щеток из углеродистой стали или шлифовальных кругов, загрязненных углеродистой сталью, приведут к образованию ржавчины.

Механизм образования ржавчины весьма прост: ЖЕЛЕЗО + ВОДА + РЖАВЧИНА, Лучшее средство предупреждения образования ржавчины диктуется здравым смыслом: всегда покрывать все поверхности из углеродистого железа деревом, пластмассой или картоном во избежание контакта с нержавеющей сталью; никогда не приваривать углеродистую сталь к нержавеющей стали; всегда использовать щетки из исключительно нержавеющей стали и шлифовальные круги «предназначенные исключительно для нержавеющей стали»; всегда производить химическую пассивацию азотной или лимонной кислотой перед вводом в эксплуатацию.

Ржавчина может вызвать изъязвление или точечное образование ржавчины на нержавеющей стали под воздействием окислителя, поэтому она должна быть удалена. Поэтому необходима пассивация, которая не только увеличивает коэффициент наличия хрома (по отношению к железу на поверхности), но и предотвращает любую контаминацию железом.

Используются два основных технических регламента для чистки и пассивации: «ASTM A 380 «Стандартные условия чистки, удаления накипи и пассивации частей, оборудования и систем из нержавеющей стали»» и «ASTM A 967 «Стандартные условия обработки химической пассивации частей из нержавеющей стали». Как обработанная, так и не обработанная вода могут приводить к ржавлению (даже умягченная вода). Причиной является содержание воды – в первую очередь, бикарбонаты железа. Умягчение не удаляет анионы, такие как карбонаты, бикарбонаты, сульфаты, хлориды и т.п.

, а только обеспечивает обмен с катионами, такими как кальций и магний с содой и калием. В отличие от карбоната железа, бикарбонат железа полностью растворим, но легко окисляется до карбоната железа. Карбонат железа нерастворим и имеет буро-коричневый цвет. Он растворяется в сильных кислотах.

Обработанная или питьевая (пригодная для питья) вода обычно очищается для удаления взвешенных твердых частиц, фильтруется для удаления мельчайших частиц и, уничтоженных хлором или диоксидом хлора, бактерий.

Данный процесс имеет незначительные последствия или не имеет последствий для ионов бикарбоната постольку, поскольку он уравнивается низким содержанием углеродистого железа в трубопроводе и содержанием кислорода.

При попадании воды во внутреннюю среду, такую как нержавеющая сталь или фарфор, бикарбонаты начинают окисляться: 2Fe(HCO³)² + Ca(HCO³)² + Cl ® 2Fe(OH)³_ + CaCl² + 4CO² 2Fe(OH)³ ® Fe203 + H²

Окись железа Fe203 становится бурым, и, когда это происходит, это называется появлением красного железняка. Сварной шов начинает корродировать, в связи с бурыми отложениями, по причине образования коррозионных элементов под воздействием ржавчины и хлорида кальция.

 В необработанной воде происходит подобная реакция, за исключением присутствия хлора, и кислорода, растворенного в воде, являющегося активным реагентом.

6Fe(HCO3)2 O2®2Fe2(CO)3_+2Fe (OH)2 + 4H2O Карбонат железа начинает присутствовать и гидроксид железа образовывает желеобразную субстанцию, которая выявляется как окислы железа. Присутствует незначительное

отклонение цвета, т.к. гидроксид железа желтого цвета. В больших резервуарах наиболее бурые отложения обычно сверху и уменьшаются ко дну. Весьма обычно наблюдать относительно чистое состояние большого резервуара.

2. Чистая и высоко очищенная вода

Чистая и высоко очищенная вода обычно используется в отраслях промышленности, где результат недостаточной очищенности может иметь существенные последствия: в таких как производство фармацевтической продукции или полупроводников. В фармацевтике она называется ВДИ или вода для инъекций. Типичная обработка предусматривает фильтрацию, умягчение, катионообмен и ионообмен, обратный осмос, обработку ультрафиолетом и, при необходимости, ионизацию.

Процесс дистилляции может использоваться в качестве окончательной очистки. В результате получаем воду с чрезвычайно низкой проводимостью.

Нержавеющая сталь типа 316L — обычный материал конструкции оборудования. Некоторые из этих комплексов остаются чистыми, но некоторые другие – ржавеют. Даже системы, которые прошли электрополировку, имеющие шероховатость поверхности менее 10 микродюймов (7 имеет обеспечивает меньшую возможность образования ржавчины, нежели жесткость рН < 7. Даже кратковременное воздействие хлорангидрида может стать отправной стадией ржавления, в особенности, если поверхность нержавеющей стали шероховатая.

Механически полированные поверхности хуже, нежели электрополированные поверхности, так как при полировальных операциях остаются микроскопические изъязвления. Электрополировка удаляет

эти изъязвления и производит пассивирующий слой с более высоким соотношением Cr: Fe.

Изъязвления образуют элементы коррозии, где могут концентрироваться растворы хлорангидрида и продолжать реагировать, даже если система в целом оснащена промывкой с высокой жесткостью воды. Использование сильнодействующих ПАВ в растворе промывки будет способствовать удалению хлорида.

5. Ржавчина класса III

Данная ржавчина черная, а не бурая и образуется в присутствии пара высокой температуры. При первоначальном образовании она синяя, а затем становится черной, поскольку она нарастает до предельной толщины, предупреждающей дальнейшее проникание кислорода. Она может обнаруживаться в паровых системах высокой чистоты, работающих 4u0001c2при высоких температурах. На электрополированных поверхностях нержавеющей стали такая ржавчина блестяще черная, а на непассивированных механически полированных поверхностях она может быть матово черной.

Ржавчина данного класса на электрополированной поверхности, образует октаэдрические кристаллы, полностью покрывающие поверхность. Анализ с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показывает, что данный слой является полуторной окисью железа, обычно именуемой магнитным железняком. Он не удалятся обычной чисткой, но может быть удален химическими средствами или шлифованием.

Если ржавчина является блестяще черной, то ее можно оставить, так как она достаточно стабильна. Матовое покрытие слоем ржавчины может быть удалено и может потребовать чистки. После химической чистки, обычно с использованием горячей щавелевой кислоты, поверхность должна быть химически пассивирована.

При последующем пуске системы в эксплуатацию она вновь может почернеть, но, хотелось бы надеяться, без образования матового ржавого покрытия.

Данный тип ржавчины является продуктом реакции пара при высокой температуре с железом в нержавеющей стали, которая приводит к образованию магнитного железняка. Реакция происходит в два этапа: 3Fe0 + 4H2O ® FeO + Fe2)3 + 4H2 FeO + Fe2O3 ® Fe3O4 Часть оксида железа может замещаться оксидом никеля, но полуторная окись железа будет определять цвет покрытия.

Выводы

Ржавление нержавеющей стали является результатом образования оксида, гидроксида или карбоната железа от воздействия внешних источников или разрушения пассивирующего слоя. Варианты цвета зависят от типа оксида, гидроксида или карбоната и особенностей воды, участвующей в образовании молекул. Цвет варьируется от оранжевого до бурого и черного.

Ярко бурые образования на поверхности нержавеющей стали обычно свидетельствуют о контаминации поверхности соприкасающейся углеродистой сталью, сваркой углеродистой стали с нержавеющей, воздействием с насыщенными железом шлифовальными кругами или металлическими щетками.

Читайте также  Чем сверлить нержавеющую сталь

В неподготовленной воде изменение цвета может быть результатом окисления бикарбоната железа в воде, образующего неупорядоченные бурые отложения. Такое окисление может быть результатом добавления хлора или растворенного кислорода.

В системах воды высокой очистки ржавчина может быть трех типов: Класса I бурого цвета — от внешних источников (обычно – от эрозии или изъязвления поверхностей насосов); Класса II бурого цвета – от хлорида, вызывающего коррозию поверхностей из нержавеющей стали; Класса III бурого, синего или черного цвета – обнаруживается в системах с паром высокой температуры.

Ссылки

1. Дж.К.Тревберг «Исследование ржавчины в системе высоко чистой воды из материала типа 316L: описание исследования» «Сборник «Все о воде»’98 Источник данных о фармацевтической отрасли, 2-3 июня 1998, Атлантик Сити, Нью Джерси 2. Дж.К.Тревберг и Дж. А.Ледден «Ржавление систем высоко чистой воды из нержавеющей стали», Институт международных исследований, Подготовка смены парадигм в подходах к высоко чистой воде, 27-29 октября 1999, Сан Франциско, калифорния 3. Алан В. Леви «Эрозия твердых частиц и эрозия-коррозия материалов», 1995, АСМ Интернешнл

Источник: http://kamin-bk.ru/rzhaveet-li-nerzhaveyushhaya-stal-2/

Почему ржавеет нержавейка?

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.

Почему ржавеет нержавейка? Простая невнимательность

Очередь на загрузку на 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.

Читайте также  Самодельный труборез для стальных труб

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

Источник: https://generalsteel.ru/pochemu-rzhaveet-nerzhavejka/

Преимущества нержавеющих сталей

Более широкое применение получили нержавеющие стали, преимуществом которых являются относительно низкая стоимость по сравнению со сплавами на основе алюминия, высокая коррозионная стойкость, а также высокие механические свойства. Характерной особенностью нержавеющих сталей является их высокая сопротивляемость атмосфернойкоррозии и окислению при высоких температурах.

Эти замечательные свойства обусловлены, прежде всего, влиянием хрома, входящего в состав нержавеющих сталей. Благодаря особой склонности образовывать на поверхности весьма устойчивую защитную пленку окиси металла, хром обладает исключительным свойством самозащиты против атмосферной коррозии и действия ряда химических веществ. Это объясняется тем, что свободная поверхность хрома или железо-хромистого сплава на воздухе становится очень быстро окисленной и эта невидимая и в то же время весьма устойчивая пленка предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Склонность чистого хрома к пассивированию распространяется и на его твердые растворы в железе (при содержании хрома выше 12% железо-хромистые сплавы становятся нержавеющими). С увеличением содержания хрома в железо-хромистом сплаве сопротивление атмосферной коррозии и действию многих химических веществ еще более повышается. Однако, следует помнить, что железо-хромистые сплавы показывают наибольшую сопротивляемость коррозии в такой среде, которая обеспечивает образование устойчивой защитной пленки на поверхности металла.

Также, коррозионная стойкость нержавеющих сталей в сильной степени зависит от содержания углерода. В сталях с 13-15% хрома, используемых для изготовления ножей и режущего инструмента в пищевой промышленности, коррозионная стойкость понижается при содержании углерода 0,3-0,4%.

Применяемые материалы

В последнее время довольно часто возникают вопросы понижения коррозионной стойкости нержавеющих сталей в процессе эксплуатации режущего инструмента и узлов из нержавеющих сталей, применяемых в пищевой промышленности, а также посуды, столовых приборов, ножей, используемых для бытовых целей.

Наибольшее распространение для изделий бытового назначения (кроме ножей) и для оборудования в пищевой промышленности получила сталь типа 18-8 (08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т), зарубежный аналог – AISI 304 и AISI 321. Сочетая достаточную прочность с очень высокой пластичностью, в то же время, эти материалы обладают очень высокой химической стойкостью и прекрасной свариваемостью.

Основными поставщиками относительно недорогой посуды, столовых приборов и других изделий бытового назначения в Украину являются Китай, Индия, а также отечественные украинские производители. В Украине основными производителями изделий из нержавеющих сталей был комбинат «Днепрспецсталь», Вольнянский завод столовых приборов и Донецкий меткомбинат.

В настоящее время из-за высокой стоимости изделий этих производителей, они не конкурентоспособны, и объем их производства резко упал или прекращен вообще.

Претензий по качеству изделий, изготавливаемых известными фирмами Zeptor, Vinzer нет, но их стоимость в 5-10 раз выше, чем у изделий производства Китая или Индии, поэтому спрос на эти изделия незначителен.

Причины снижения качества нержавеющих сталей

Рассмотрим основные причины понижения коррозионной стойкости, и, как следствие, возникновение либо сплошной, либо точечной коррозии на поверхности изделий. Стали типа 18-8 склонны к межкристаллитной коррозии (разрушение стали по границам зерен), которую они приобретают в результате замедленного охлаждения или нагрева в интервале температур 500-850°С, а также при сварке. Определить склонность к межкристаллитной коррозии материала на готовых изделиях затруднительно, поскольку она не всегда проявляется при визуальном осмотре, но может выявляться в процессе эксплуатации изделий.

Не склонны к межкристалитной коррозии стали типа 18-8 с содержанием углерода менее 0,06%. Большое влияние на коррозионную стойкость оказывает термическая обработка и состояние поверхности. Наивысшую коррозионную стойкость приобретают стали после закалки с 1100-1150°С в воду, но нержавеющая сталь, применяемая для изготовления изделий бытового назначения, закалке не подвергается.

Кроме того, сталь, применяемая для изготовления рассматриваемых изделий, должна иметь полированную поверхность. Наличие глубоких царапин, рисок, изъязвлений, а также присутствие следов окалины, вследствие нарушения пассивной пленки, обычно ведет к образованию очагов местной коррозии. Основным способом получения полированной поверхности на листовом материале является электрополировка, после которой поверхностные дефекты могут иметь блестящий вид, но в процессе использования изделий на них возможна местная коррозия.

Одной из причин коррозии стали является несоответствие марки стали для изготовления изделий, а именно замена относительно дорогой стали типа 18-8 (из-за наличия в ней никеля) на безникеливые нержавеющие стали типа Х13, имеющие более низкую коррозионную стойкость.

Самым простым способом для определения стали типа 18-8 является проверка изделия постоянным магнитом. Изделия из этой стали немагнитны, так как ее структура – аустенит. Возможна замена ее сталью типа 03Х17Н14М2 (марганцовистая), которая, также является немагнитной и имеет высокие коррозионные свойства.

Изделия производства Китая изготовлены в основном из более дешевых безникелевых сталей, поэтому возможна их коррозия, особенно при нагреве до высоких температур. В отличии от сталей типа 18-8 они магнитны.

Для изготовления ножей и других режущих изделий должны применяться стали, которые после термической обработки приобретают высокую твердость, а, следовательно, высокую режущую способность. Наиболее подходящим материалом для ножей являются стали типа 20Х13-40Х13 (AISI 420). Наилучшие свойства эти стали приобретают после горячей пластической деформации (перековке), но в настоящее время ножи чаще изготавливают из листового материала.

Ножи производства Китая изготовлены из сталей этого типа, но они зачастую не подвергаются термической обработке, имеют меньшую твердость, поэтому не затачиваются. Простым способом проверки твердости ножей является проверка надфилем (напильником) или не сильным ударом по мягкой стали, при котором на режущей кромке не должно быть зазубрин (более твердые стали, прошедшие упрочняющую термообработку, оставляют следы на мягкой неупрочненной стали).

Причиной образования коррозии на ножах из материала, не прошедшего упрочняющую термообработку, являются поверхностные дефекты, а также значительный перегрев металла при заточке. Но сразу это не всегда проявляется, а может «подвести» в процессе эксплуатации.

В настоящее время в Украине ножи в массовом количестве не производятся, а кроме Китая поставщиками ножей довольно высокого качества по относительно невысокой цене являются Бразилия и Россия. Режущая способность ножей зависит от содержания углерода: чем содержание углерода выше, тем выше эксплуатационные свойства, но при значительном повышении его содержания понижается коррозионная стойкость. В сталях типа Х13 это наблюдается при содержании углерода более 0,5%.

Основными причинами понижения коррозионной стойкости емкостей, изделий и деталей в пищевой промышленности являются несоответствие применяемых нержавеющих сталей тем средам, в контакте с которыми они находятся.

Также следует помнить – ни в коем случае не допустим контакт нержавеющих сталей и обычных углеродистых потому, что нержавейка в результате контакта с «ржавеющими» сталями сама начинает ржаветь. Известно множесто случаев, когда нержавеющие емкости, установленные на платформе из обычной стали, со временем начинали течь.

Залогом того, что нержавеющие стали не будут ржаветь в процессе эксплуатации является строгое соблюдение технологии изготовления стали и использование каждого материала в соответствии с его свойствами и назначением.

Меньшиков А. Г.,
к. т. н., доцент,
Реброва Е.М., ст.преп., кафедра Материаловедения

НТУ «Харьковский политехнический институт»

Tweet

Источник: https://www.metalika.ua/articles/pochemu-rzhaveet-nerzhaveika.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: