Будет ли нержавеющая сталь ржаветь и как с этим справиться?

Нержавеющая сталь не полностью устойчива к ржавчине. В этой статье мы объясним вам, когда нержавеющая сталь ржавеет, каким типам коррозии она может подвергаться, эффективные меры по предотвращению и устранению ржавчины, а также обеспечим некоторым моделям из нержавеющей стали высокую коррозионную стойкость. Прочитав эту статью, вы сможете понять долговечность и эксплуатационные характеристики нержавеющей стали в различных сценариях применения.

Ржавеет ли нержавеющая сталь?

Да. Коррозионная стойкость нержавеющей стали зависит от слоя пассивации оксида хрома на поверхности. Однако в условиях высокой концентрации соли, влажности или высокой температуры эта защитная пленка может быть повреждена, что приведет к появлению ржавчины. Скорость ржавления зависит от окружающей среды и типа нержавеющей стали, особенно от наличия ионов хлорида, которые ускоряют коррозию.

Почему нержавеющая сталь не ржавеет?

Нержавеющая сталь устойчива к ржавчине, поскольку содержит не менее 10.5% хром, который образует тонкий защитный слой оксид хрома на поверхности. Этот слой препятствует проникновению кислорода и влаги в сталь, предотвращая образование ржавчины. Даже если поверхность поцарапана, оксид хрома быстро восстанавливается, сохраняя коррозионную стойкость.

Почему нержавеющая сталь ржавеет?

Когда пассивный слой разрушается и железо обнажается, оно реагирует с водой и кислородом воздуха, образуя оксид железа (ржавчину). Причины разрушения пассивного слоя различны, включая, но не ограничиваясь, механическим износом, химической коррозией и загрязнением частицами железа.

Механическое истирание

Царапины и физические повреждения поверхности нержавеющей стали могут повредить защитный слой оксида хрома. Это может произойти во время изготовления, установки или обычного использования. Такие инструменты, как стальная вата, проволочные щетки или любые абразивные материалы, могут повредить пассивный слой, подвергая лежащий под ними металл воздействию окружающей среды.

Химическое воздействие

Некоторые химикаты могут реагировать с нержавеющей сталью, нарушая ее защитный слой. Например, кислоты и щелочные растворы, особенно содержащие хлориды, могут привести к локальной коррозии. Чистящие средства, содержащие хлориды, которые обычно используются в домах и на промышленных предприятиях, особенно опасны, поскольку они могут повредить нержавеющую сталь, вызывая локальную коррозию, такую как точечная и щелевая коррозия.

Условия окружающей среды

Суровые условия окружающей среды, такие как длительная высокая влажность, соленый воздух и резкие перепады температур, подвергают слою оксида хрома на поверхности нержавеющей стали и снижают ее защитную эффективность. Конструкции из нержавеющей стали вблизи прибрежных зон или в промышленных условиях особенно уязвимы из-за присутствия соли и загрязняющих веществ в воздухе.

Загрязнение частицами железа

В процессе производства нержавеющая сталь может быть случайно загрязнена частицами железа от инструментов, оборудования или других стальных изделий. Эти частицы железа будут окисляться и ржаветь сами по себе, что вызовет цепную реакцию коррозии на поверхности нержавеющей стали. Крайне важно использовать специальные инструменты и чистые рабочие места, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение.

Неправильное обслуживание

Неправильная очистка и уход за нержавеющей сталью могут привести к накоплению грязи, жира и других загрязняющих веществ. Эти вещества могут удерживать влагу и способствовать образованию ржавчины. Принятие надлежащих мер по очистке для поддержания целостности пассивирующего слоя на поверхности нержавеющей стали является важной частью обеспечения ее долговечности.

Термическая обработка и сварка

Термическая обработка и сварка может вызвать изменения в микроструктуре нержавеющей стали, приводящие к образованию карбидов хрома на границах зерен. Этот процесс, известный как сенсибилизация, истощает содержание хрома в этих областях, делая их более восприимчивыми к межкристаллитной коррозии.

Процесс коррозии

Посвящение: Процесс коррозии начинается, когда нарушается защитный слой оксида хрома. 

Окисление: Когда железо подвергается воздействию кислорода и влаги, оно подвергается реакции окисления, образуя оксид железа (ржавчину). Ионы хлорида присутствуют и действуют как катализатор, ускоряя процесс окисления.

Распространение: Как только ржавчина начинает образовываться, она может быстро распространяться, особенно в присутствии влаги и кислорода. Сама ржавчина может удерживать влагу, еще больше ускоряя процесс коррозии и вызывая психические расстройства.

Структурная деградация: Со временем накопление ржавчины ослабляет металл, что приводит к структурной деградации. Это может поставить под угрозу целостность компонентов из нержавеющей стали, что приведет к их выходу из строя или потребует дорогостоящего ремонта и замены.

Виды коррозии нержавеющей стали

Питтинговая коррозия

Питтинг — это локализованная, сильная коррозия металлов, которая образует небольшие отверстия или ямки, обычно встречающиеся в хлоридсодержащих средах, таких как морская вода или антиобледенительные соли. Это опасно, поскольку его трудно обнаружить, и он может глубоко проникать в металл, становясь источником другой коррозии и механических повреждений.

Щелевая коррозия

Щелевая коррозия происходит в замкнутых пространствах, таких как зазоры между деталями, под прокладками или в металлических щелях. Среда с низким содержанием кислорода усиливает коррозию, а образование защитного слоя оксида хрома блокируется, что в конечном итоге приводит к локальной коррозии и структурному ослаблению.

Биметаллическая (гальваническая) коррозия

Когда нержавеющая сталь вступает в контакт с другими металлами в электролите, происходит биметаллическая коррозия; то есть разность потенциалов заставляет анодный металл ускорять коррозию, что часто встречается в металлических сочетаниях во влажной среде.

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН)

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) — это явление расширения трещины под совместным воздействием коррозии и напряжения. Это обычное явление, когда нержавеющая сталь подвергается растягивающему напряжению и определенным коррозионным средам (например, ионам хлорида), что может привести к катастрофическому отказу без предупреждения.

Общая (равномерная) коррозия 

Равномерная коррозия приводит к равномерной потере материала по всей поверхности. Она предсказуема и часто управляема с помощью защитных покрытий или ингибиторов коррозии. Этот тип коррозии менее опасен, чем локализованные формы, поскольку его легче обнаружить и контролировать. Общая коррозия обычно возникает в средах, где вся поверхность подвергается воздействию коррозионной среды, что приводит к постоянной скорости потери материала.

Межкристаллитная коррозия и распад сварного шва

Межкристаллитная коррозия возникает на границах зерен нержавеющей стали, часто вызванная осаждением карбидов хрома во время сварки, что приводит к снижению содержания хрома на границах зерен и снижению коррозионной стойкости. Коррозия сварного шва является особой формой межкристаллитной коррозии, которая поражает зону сварки и создает потенциальные слабые места в конструкции.

Как предотвратить ржавчину нержавеющей стали?

Предотвращение появления ржавчины на нержавеющей стали включает в себя несколько стратегий, которые можно реализовать на этапах проектирования, изготовления и обслуживания:

1. Дизайн

Правильный дизайн может минимизировать проникновение воды и уменьшить потенциальный ущерб. Обеспечьте хороший дренаж и циркуляцию воздуха, чтобы избежать щелей и накопления влаги. Проекты, избегающие острых углов, щелей и областей, где может скапливаться вода, помогут предотвратить коррозию. Включение дренажных отверстий и обеспечение легкой очистки поверхностей также может снизить риск коррозии. Чтобы предотвратить коррозию нержавеющей стали, наш завод оптимизирует структуру при проектировании, чтобы уменьшить удержание влаги.

2. Изготовление

В процессе производства убедитесь, что нержавеющая сталь полностью изолирована от углеродистой стали, чтобы исключить любую форму прямого контакта, используйте специальные инструменты и оборудование для нержавеющей стали и поддерживайте высокую чистоту рабочей среды, чтобы предотвратить загрязнение поверхности нержавеющей стали частицами углеродистой стали и ухудшение ее коррозионной стойкости.

3. Техническое обслуживание

Регулярный уход за нержавеющей сталью имеет важное значение. Очистка выполняется с использованием неабразивных инструментов и мягких моющих средств, избегая использования твердых материалов, которые могут повредить поверхность. Особое внимание следует уделять выбору моющих средств без хлора или с низким содержанием хлора, чтобы снизить риск образования точечной коррозии. Регулярный осмотр поверхности нержавеющей стали для своевременного обнаружения и устранения любых признаков коррозии может эффективно продлить срок ее службы.

4. Очистка воды

Используйте очищенную воду для снижения минеральных отложений и риска коррозии. Умягченная вода помогает предотвратить отложения, которые могут разрушить пассивный слой. Системы очистки воды могут удалять вредные минералы и примеси, гарантируя, что нержавеющая сталь останется защищенной. В районах с жесткой водой регулярное обслуживание и очистка особенно важны для предотвращения накопления отложений.

5. Защитные покрытия

Для дальнейшего повышения коррозионной стойкости и эстетики нержавеющей стали можно применять высококачественные защитные покрытия, такие как полиуретан и эпоксидная смола. Эти покрытия могут эффективно блокировать коррозионные элементы в окружающей среде и защищать подложку из нержавеющей стали от повреждений. Также периодически проверяйте целостность и адгезию покрытия и, при необходимости, красьте или перекрывайте его, чтобы обеспечить его постоянную эффективность.

Как производитель, специализирующийся на изделиях из нержавеющей стали, наш завод внедрил тщательные меры в производственный процесс. Мы строго классифицируем, работаем со специальными инструментами и используем передовые технологии очистки воды для обеспечения чистого производства. Регулярно обслуживаем покрытие для защиты долговечного качества.

Выбирая нас, вы выбираете качественные, простые в уходе и долговечные изделия из нержавеющей стали!

Марки нержавеющей стали с лучшей коррозионной стойкостью

Выбор правильной марки нержавеющей стали имеет решающее значение, поскольку не все марки нержавеющей стали созданы равными с точки зрения коррозионная стойкость. Выберите подходящую марку для вашего конкретного применения:

• Оценка нержавеющая сталь 304— тип нержавеющей стали, широко используемый на рынке, обладающий превосходной коррозионной стойкостью в различных условиях окружающей среды благодаря соотношению 18% Cr и 8% Ni.

• Класс 316: Содержит 16% Cr, 10% Ni и 2-3% Mo. Добавление молибдена повышает устойчивость к хлоридам и другим едким веществам, что делает его пригодным для использования в морских и промышленных целях.

• Класс 317: Аналогично 316, но с более высоким содержанием Mo для еще большей устойчивости к химическому воздействию.

• Класс 321: Содержит Ti, который стабилизирует структуру и препятствует образованию карбида хрома, что делает его идеальным для высокотемпературных сред.

• 2205 Duplex: содержит 22% Cr, 5% Ni и 3% Mo, что дополнительно усиливает защиту от коррозионного растрескивания под напряжением, точечной коррозии и даже щелевой коррозии.

• 2507 Super Duplex: содержит 25%Cr, 7%Ni и 4%Mo, что обеспечивает отличную коррозионную стойкость, особенно в высококоррозионных средах, таких как морские сооружения и химическая переработка.

• Марка 439: не только демонстрирует лучшую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, но и значительно улучшает свариваемость и расширяет области применения.

• 17-4 класс PH: Содержит 17% Cr, 4% Ni и Cu, обеспечивая сочетание высокой прочности, твердости и коррозионной стойкости. Используется в аэрокосмической, химической и нефтехимической промышленности.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Если на нержавеющей стали появилась ржавчина, вы также можете воспользоваться специальным средством для ее удаления.

Сделай сам — Лимон, лайм и соль

Смешайте сок лимона/лайма и соль, чтобы сделать чистящую пасту. Лимонная кислота разрушает ржавчину, а соль способствует абразивному удалению. Она хорошо справляется с небольшими пятнами ржавчины и подходит для ежедневного ухода.

Средства для удаления ржавчины, купленные в магазине

Для сильной ржавчины эффективным методом является использование имеющегося в продаже профессионального средства для удаления ржавчины. Эти продукты могут растворить стойкую ржавчину и восстановить блеск нержавеющей стали. При использовании внимательно следуйте инструкциям производителя, чтобы обеспечить эффективность и безопасность. Обеспечьте вентиляцию во время работы, чтобы защитить свое здоровье.

Промышленные методы

Крупные или сильно ржавые предметы можно обработать пескоструйной обработкой или химическим замачиванием. Пескоструйная обработка использует высокоскоростные абразивы для удаления ржавчины, в то время как химическое замачивание погружает предмет в раствор, растворяющий ржавчину. Эти методы часто используются в промышленных условиях.

Возможно, вам также будет интересно узнать:

Будет ли нержавеющая сталь ржаветь на открытом воздухе?

Как правило, нет. Нержавеющая сталь устойчива к ржавчине на открытом воздухе благодаря защитному слою оксида хрома, но некоторые сорта нержавеющей стали могут со временем подвергаться коррозии в суровых условиях (например, в соленых прибрежных районах).

Будет ли нержавеющая сталь ржаветь в воде?

Возможно. Нержавеющая сталь обычно не ржавеет в пресной воде из-за содержащегося в ней хрома. Однако длительное воздействие воды (особенно невысококачественных нержавеющих сталей) может вызвать поверхностную коррозию.

Будет ли нержавеющая сталь ржаветь в соленой воде?

Да, нержавеющая сталь со временем ржавеет в соленой воде, особенно низкосортная сталь, такая как 304. Для лучшей коррозионной стойкости рекомендуется использовать нержавеющую сталь марки 316, содержащую молибден.

Будет ли ржаветь хирургическая сталь?

В общем, нет. Хирургическая сталь это тип нержавеющей стали с высокой коррозионной стойкостью, которая обычно не ржавеет даже в жидкостях организма. Она специально разработана для работы в суровых условиях и подходит для использования в имплантатах и хирургических инструментах.

Получите качественную нержавеющую сталь!

Теперь вы знаете причины, по которым нержавеющая сталь ржавеет, типы ржавчины и эффективные меры по предотвращению и устранению ржавчины. Если вы хотите купить нержавеющую сталь, устойчивую к коррозии, или не уверены в выборе марки, пожалуйста, свяжитесь с нашими экспертами по металлу. Как профессиональный поставщик специальной стали, мы будем рады помочь вам выбрать наиболее подходящий продукт!