不銹鋼生銹的原因?
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- 鄭州金之縷不銹鋼有限公司
- 發(fā)布時(shí)間:
- 2020-08-28 11:56:50
- 鄭州金之縷不銹鋼
摘要:不銹鋼是一種無(wú)處不在的材料,用途廣泛,從醫(yī)療設(shè)備到汽車(chē)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(huì)
大多數(shù)人都熟悉金屬(包括不銹鋼),當(dāng)金屬暴露于海水等環(huán)境中時(shí)會(huì)腐蝕。人們常常在不了解所發(fā)生事件的確切科學(xué)知識(shí)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(diǎn)。海水腐蝕的科學(xué)依據(jù)是水中含有氯,它對(duì)包括不銹鋼在內(nèi)的金屬具有腐蝕性。但是,如果無(wú)法檢測(cè)到明顯的腐蝕性環(huán)境,也可能會(huì)產(chǎn)生不銹鋼腐蝕,而不會(huì)產(chǎn)生任何腐蝕產(chǎn)物(銹蝕除外)進(jìn)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(xué)。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(dāng)普通鋼的表面暴露于氧氣時(shí),通常會(huì)形成三氧化二鐵(Fe 2 O 3),具有眾所周知的紅色鐵銹色。氧化鐵不會(huì)在鋼上形成連續(xù)層,因?yàn)檠趸肿拥捏w積比下面的鐵原子大,最終剝落而使新鮮的鋼暴露出來(lái),從而開(kāi)始有害的生銹循環(huán)。當(dāng)不銹鋼暴露于氧氣中時(shí),由于鉻對(duì)氧氣具有非常強(qiáng)的親和力,因此會(huì)在鋼表面形成氧化鉻。氧化鉻是非常薄的一層,不會(huì)剝落,并且可以防止不銹鋼進(jìn)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(hù)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(hù)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(lái)清潔不銹鋼工具,然后在刷過(guò)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(méi)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(guò)12%,鉻可以保護(hù)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(huì)降低到12%閾值以下,并且氧化鉻層不能保護(hù)不銹鋼。不銹鋼不受氧氣侵蝕。如果不銹鋼發(fā)生這種類(lèi)型的腐蝕,則可以通過(guò)以下方式修復(fù):(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(gè)步驟應(yīng)允許氧化鉻層保護(hù)不銹鋼免受進(jìn)一步氧化。
不銹鋼不常見(jiàn)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(shí),氧化鉻保護(hù)層會(huì)變得不連續(xù)并且可能生銹。 “敏化”會(huì)永遠(yuǎn)毀壞不銹鋼;但是,有時(shí)可以通過(guò)復(fù)雜的熱處理減輕損壞。
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