Ржавеет ли нержавеющая сталь? Все, что вам нужно знать

Хотя нержавеющая сталь обладает превосходной коррозионной стойкостью, при определенных условиях она все же может ржаветь. Понимая различные виды коррозии, которым может подвергаться нержавеющая сталь, мы можем принять соответствующие меры для уменьшения ущерба при возникновении коррозии. Ниже мы обсудим, почему нержавеющая сталь ржавеет и как удалить ржавчину с нержавеющей стали.

Ржавеет ли нержавеющая сталь？

На самом деле, нержавеющая сталь может ржаветь при определенных условиях. Нержавеющая сталь может противостоять атмосферному окислению, а также коррозии в средах, содержащих кислоты, щелочи и соли. Ее коррозионная стойкость зависит от состава сплава, условий использования и типа окружающей среды. Например, труба из нержавеющей стали 304 обладает отличной стойкостью к ржавчине в сухом, чистом воздухе, но если ее использовать в прибрежной зоне с соленым туманом, она быстро заржавеет. Напротив, трубы из нержавеющей стали 316 отлично работают в таких условиях.

Нержавеющая сталь приобретает свою коррозионную стойкость благодаря очень тонкой, прочной и плотной пленке оксида хрома на ее поверхности. Эта пленка препятствует проникновению атомов кислорода и дальнейшему окислению. Как только эта тонкая пленка повреждается, атомы кислорода из воздуха или жидкости продолжают проникать внутрь, или атомы железа из металла продолжают отделяться, образуя оксид железа, и поверхность металла постоянно подвергается коррозии. К повреждению поверхностной пленки может привести множество способов. К ним относятся:

Пыль, содержащая другие металлические элементы, или инородные металлические частицы на поверхности нержавеющей стали. Во влажном воздухе конденсат между инородными частицами и нержавеющей сталью образует микробатарейную систему, вызывая электрохимическую коррозию, которая повреждает защитную пленку.
Органические жидкости (например, сок из фруктов, суп, мокрота и т.д.) на поверхности из нержавеющей стали. В присутствии воды и кислорода образуются органические кислоты, которые со временем разъедают металлическую поверхность.
Прилипание веществ, содержащих кислоты, щелочи или соли (например, щелочной воды при обработке стен или брызг известковой воды), к поверхности нержавеющей стали, что вызывает локальную коррозию.
В загрязненном воздухе (например, в атмосфере, содержащей большое количество сернистых соединений, оксидов углерода или оксидов азота) образуются капли серной, азотной или уксусной кислоты, что может привести к химической коррозии.

Советы

Чтобы металлическая поверхность оставалась яркой и не ржавела, мы рекомендуем следующее:

Регулярно очищайте и протирайте декоративные поверхности из нержавеющей стали. Это поможет удалить загрязнения и устранить внешние факторы, которые могут привести к коррозии.
В прибрежных районах используйте 316 нержавеющая сталь благодаря своей устойчивости к коррозии в морской воде.
Некоторые трубы из нержавеющей стали, представленные на рынке, могут не соответствовать соответствующим национальным стандартам. Поэтому важно тщательно выбирать продукцию авторитетных производителей.

Виды коррозии нержавеющей стали

Следующие типы коррозии нержавеющей стали классифицируются в зависимости от разрушенной пассивной пленки:

Питтинговая коррозия: Точечная коррозия - это очень опасная форма локальной коррозии. В ходе этого процесса образуются небольшие отверстия, которые затем быстро корродируют, что в конечном итоге может привести к перфорации в тяжелых случаях.

Щелевая коррозия: Нержавеющая сталь нуждается в притоке кислорода для поддержания своей поверхности пассивация слой. В очень узких щелях кислород не всегда достигает поверхности нержавеющей стали, что делает ее подверженной коррозии.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Коррозионное растрескивание под напряжением - это повреждение, которое возникает, когда металл подвергается воздействию коррозионной среды, находясь под растягивающим напряжением.

Межкристаллитная коррозия: Межкристаллитная коррозия возникает из-за недостатка хрома на границах зерен, вызывая преимущественную коррозию этих участков и в конечном итоге приводя к отделению целых зерен от металла.

Факторы, влияющие на ржавление нержавеющей стали

Основными факторами, влияющими на ржавление нержавеющей стали, являются следующие:

Содержание легирующих элементов

Когда содержание хрома в стали достигает 10,5%, она становится устойчивой к ржавчине. Чем выше содержание хрома и никеля, тем выше коррозионная стойкость. Например, нержавеющая сталь 304 содержит 8-10% никеля и 18-20% хрома, что делает ее устойчивой к ржавчине в нормальных условиях.

Плавильный процесс производстваr

Крупный завод по производству нержавеющей стали в первую очередь оснащен передовыми технологиями, оборудованием и процессами выплавки, обеспечивающими эффективный контроль содержания элементов сплава, удаление примесей и регулирование температуры охлаждения стальной заготовки. В результате качество продукции становится надежным и менее подверженным ржавлению. В отличие от этого, небольшие сталелитейные заводы с устаревшим оборудованием и процессами могут испытывать трудности с удалением примесей в процессе выплавки, что повышает вероятность появления ржавчины на деталях из нержавеющей стали.

Внешняя среда

Нержавеющая сталь менее склонна к ржавчине в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Однако в местах с высокой влажностью, в дождливую погоду или в среде с высокой кислотностью или щелочностью вероятность появления ржавчины выше. Даже нержавеющая сталь 304 может заржаветь, если окружающая среда слишком сурова.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали

Если на деталях из нержавеющей стали появилось небольшое или более крупное пятно, эти проверенные и верные методы позволят вам вновь обрести блеск нержавеющей стали.

Пассивация

Химический метод предполагает использование кислотной травильной пасты или спреев для пассивации ржавых участков, образующих пленку оксида хрома, которая восстанавливает коррозионную стойкость. После кислотного травления необходимо тщательно промыть поверхность чистой водой, чтобы удалить все загрязнения и остатки кислоты. После этого заново отполируйте поверхность с помощью полировочного оборудования и покройте ее полировочным воском. На участках с легкими пятнами ржавчины можно использовать смесь бензина и моторного масла в пропорции 1:1, а также чистую тряпку, чтобы стереть ржавчину.

Пескоструйная обработка

Пескоструйная обработка со стеклянными или керамическими шариками можно использовать для очистки, зачистки, зачистки и полировки. Механические методы могут удалить ранее очищенный материал, полировочные составы или абразивные материалы, что может привести к загрязнению. Любые виды загрязнений, особенно инородные частицы железа, могут стать источниками коррозии, особенно во влажной среде. Поэтому механическая очистка в идеале должна проводиться в сухих условиях. Механическая очистка позволяет устранить только поверхностные загрязнения, но не изменяет присущую материалу коррозионную стойкость. После механической очистки рекомендуется повторно отполировать поверхность с помощью полировального оборудования и покрыть ее полировочным воском.

Виды нержавеющей стали

Нержавеющую сталь принято классифицировать по металлургической структуре. В целом, существует 3 основных вида нержавеющей сталиАустенитные, ферритные и мартенситные нержавеющие стали. На основе этих трех основных металлургических структур также существуют разновидности, разработанные для конкретных нужд, такие как дуплексная нержавеющая сталь, нержавеющая сталь, упрочняемая осадкой, и высоколегированная сталь с содержанием железа менее 50%.

Аустенитная нержавеющая сталь: Матрица состоит в основном из аустенита, который имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру (фаза FCC) и является немагнитным. Аустенитная нержавеющая сталь может быть упрочнена холодной обработкой.

Ферритная нержавеющая сталь: Матрица состоит в основном из феррита, который имеет кубическую структуру с телесным центром (фаза BCC) и является магнитным. Ферритная нержавеющая сталь не может быть закалена термической обработкой, но может быть слегка упрочнена холодной обработкой.

Мартенситная нержавеющая сталь: Матрица состоит в основном из мартенсита, который может иметь кубическую или кубоцентрированную кристаллическую структуру и является магнитным. Мартенситная нержавеющая сталь может быть закалена, а ее механические свойства изменены путем термообработки.

В целом, если не учитывать легирующие элементы, аустенитная нержавеющая сталь обладает наилучшей коррозионной стойкостью. Ферритная нержавеющая сталь подходит для сред с меньшим риском коррозии. Мартенситная нержавеющая сталь и нержавеющая сталь, упрочняемая осадками, идеально подходят для сред со слабой коррозией и когда требуется высокая прочность или твердость.

Таблица 1. Сравнение коррозионной стойкости нержавеющей стали

Типы	Аустенитная нержавеющая сталь	Мартенситная нержавеющая сталь	Ферритная нержавеющая сталь
Устойчивость к атмосферной коррозии	Хорошо	Общие сведения	Хорошо
Устойчивость к кислотной коррозии	Хорошо	Общие сведения	Хорошо
Стойкость к щелевой коррозии	Хорошо	Общие сведения	Хорошо
Устойчивость к коррозии под напряжением	Общие сведения	Общие сведения	Хорошо

Распространенные марки нержавеющей стали

Некоторые широко используемые марки нержавеющей стали включают в себя:

Нержавеющая сталь 304
Это одна из наиболее широко используемых аустенитных нержавеющих сталей, которая подходит для изготовления деталей глубокой вытяжки, кислотостойких трубопроводов, контейнеров, конструкционных деталей и различных типов приборов. Она также может использоваться для производства немагнитного, низкотемпературного оборудования и деталей.

Нержавеющая сталь 304L
Разработанная для устранения серьезной тенденции к межкристаллитной коррозии нержавеющей стали 304, вызванной осадком Cr23C6, сталь 304L является аустенитной нержавеющей сталью с ультранизким содержанием углерода. Она обладает значительно лучшей стойкостью к межкристаллитной коррозии по сравнению с нержавеющей сталью 304 в ее сенсибилизированном состоянии. Помимо несколько меньшей прочности, по остальным свойствам она схожа с нержавеющей сталью 321. В основном применяется для изготовления коррозионностойкого оборудования и деталей, которые требуют сварки, но не могут быть подвергнуты последующей обработке раствором, а также может использоваться для изготовления различных типов инструментов.

Нержавеющая сталь 316
Основана на стали 10Cr18Ni12 с добавлением молибдена для повышения устойчивости к восстановительной среде и точечной коррозии. Обладает превосходной коррозионной стойкостью по сравнению с нержавеющей сталью 304 в морской воде и различных других средах, что делает ее преимущественно подходящей для материалов, устойчивых к питтинговой коррозии.

Нержавеющая сталь 316L
Ультранизкоуглеродистая сталь с превосходной стойкостью к сенсибилизированной межкристаллитной коррозии. Подходит для изготовления сварных деталей и оборудования с толстым сечением, например, коррозионно-стойких материалов в нефтехимическом оборудовании.

Нержавеющая сталь 17-4PH
Нержавеющая сталь мартенситного типа с твердостью HRC44, обладающая высокой прочностью, твердостью и коррозионной стойкостью. Не может использоваться при температурах выше 300°C. Обладает хорошей коррозионной стойкостью как в атмосферных условиях, так и в разбавленных кислотах или солях, подобно нержавеющим сталям 304 и 430. Она используется для производства морских платформ, лопаток турбин, сердечников клапанов, седел клапанов, втулок и штоков клапанов.

Put Your Custom Parts into Production Today！

Заключение

Хотя нержавеющая сталь известна своей превосходной коррозионной стойкостью, она все же может ржаветь при определенных условиях окружающей среды. Понимание факторов, приводящих к ржавлению, таких как состав сплава и внешние загрязнения, может помочь предотвратить коррозию и продлить срок службы компонентов из нержавеющей стали.

Выбирая высококачественную нержавеющую сталь от надежных производителей, регулярно проверяя материал и применяя такие технологии, как пассивация и пескоструйная обработка, мы можем поддерживать коррозионную стойкость своих деталей из нержавеющей стали.

О компании SogaWorks

SogaWorks - это универсальная онлайн-платформа для изготовления механических деталей на заказ, объединяющая более 1 000 лучших заводов для обслуживания стартапов и крупных компаний. Мы предлагаем гибкие производственные решения для быстрого создания прототипов, мелкосерийного тестирования и крупносерийного производства с такими услугами, как обработка на станках с ЧПУ, 3D-печать, изготовление листового металла, литье уретана и литье под давлением. Благодаря нашему механизму котирования, работающему на основе искусственного интеллекта, SogaWorks может предоставлять котировки за 5 секунд, подбирать лучшие мощности и отслеживать каждый шаг. Это сокращает сроки поставки и повышает качество продукции.