Ржавчина на нержавеющей стали

Ржавчина на нержавеющей стали уродлива. Ржавчина на нержавеющей стали вызывает множество вопросов. Эта сталь действительно нержавеющая? Если она нержавеющая, то почему почему она заржавела? Откуда на нержавеющей стали ржавчина? Она будет продолжать ржаветь дальше? Будет ли она распространяться? Вызовет ли это другие формы ржавления, такие как точечная коррозия или растрескивание под напряжением? На Рисунке 1 изображена ржавчина на нержавеющей стали.

Рисунок 1.

В этой статье рассматриваются вопросы относительно ржавчины, которая возникает на резервуарах, сосудах, трубопроводах и т. д., изготовленных из аустенитной нержавеющей стали, такой как тип 304, 304L, 316, 316L,321, 317 и др. Охватывает источники ржавчины, влияние ржавчины на производство нержавеющей стали и методы предотвращения и удаления ржавчины с этих материалов. Рассмотрим ржавчину, которая находится на внешних поверхностях, подверженных воздействию атмосферы, включая дождь, конденсат, туман и т. д., но большую часть времени сухие и внутренние поверхности, особенно те, которые намокают, где последствия ржавчины зависят от условий эксплуатации. Для постоянно смачиваемых поверхностей необходимо бороться не только с ржавчиной, но и с загрязнением посторонними материалами, оксидами сварных швов, брызгами, поднутрениями, выемками на поверхности и сильными следами шлифования.

История вопроса: что делает нержавеющую сталь «нержавеющей?»
Что вызывает ржавчину на поверхностях из нержавеющей стали?
Влияние ржавчины на поверхности из нержавеющей стали
Предотвращение заражения «свободным железом»
Окисление сварного шва
Проверка удаления «свободного железа» из нержавеющей стали
Вода, время, ночь
Раствор ферроксила для обнаружения свободного железа в нержавеющей стали
Резюме и выводы

История вопроса: что делает нержавеющую сталь «нержавеющей?»

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии, потому что в них высокий процент (от 16 до 36%) присутствия хрома (Cr). Этот элемент присутствует в достаточном количестве, который при воздействии окисляющих сред (кислоты, щелочи, вода, воздух и пр.) образует тонкий, плотно прилегающий и непроницаемый оксидный слой (преимущественно CrO), который останавливает дальнейшую коррозию. В этом смысле нержавеющая сталь очень похожа на алюминий, так как алюминий также образует оксидный слой, который предотвращает дальнейшую коррозию алюминия.

Что вызывает ржавчину на поверхностях из нержавеющей стали?

Ржавчина образуется на поверхности нержавеющей стали, когда возникает состояние, при котором молекулы металла на поверхности недостаточно легированы хромом для создания или поддерживания необходимого оксидного слоя. Вопреки распространенному мнению о том, что ржавчина на поверхности не возникает, когда нержавеющая сталь «сенсибилизирована», так как большая часть металла имеет достаточно хрома для предотвращения коррозии поверхности, сенсибилизированная нержавеющая сталь корродирует вдоль границы структуры. Явление ржавчины, обсуждаемое в этой статье, является поверхностным явлением.

Самым простым условием возникновения ржавчины на нержавеющей стали является трение куска обычного углерода или низколегированной стали о поверхность нержавеющей стали.

Когда обычная сталь трется о нержавеющую сталь, получаемые в процессе трения частицы нержавеющей стали обычно называют «свободным железом». Это своего рода «контаминация» нержавеющей стали также известна под неправильным названием «углеродное загрязнение». Но этот употребляется неправильно, потому что коррозию вызывает не углерод, а нелегированное железо, из которого сделана сталь.

Коррозия «свободного железа» на нержавеющей стали всегда быстрее, чем коррозия необработанной стали, потому что свободное железо является анодным по отношению к нержавеющей стали, поэтому оно корродирует, чтобы защитить нержавеющую сталь, точно так же, как цинк корродирует для защиты углеродистой стали, когда в качестве финишного покрытия стали используется цинк.

Второй способ образования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, когда используются сварочные флюсы для защиты от атмосферных воздействий. Эти флюсы, как правило, легко отслаиваются сами. Поверхность шва может выглядеть чистой, на ней есть тонкий остаточный слой железосодержащего материала. Этот слой легко ржавеет, если на поверхности сварочного металла не произвели абразивную или химическую очистку после окончания сварочных работ. Природа этой ржавчины аналогична той, которая образует контактное загрязнение, как описано немного выше.

Влияние ржавчины на поверхности из нержавеющей стали

На поверхностях нержавеющих металлов, которые постоянно находятся в умеренно агрессивных средах, точечная коррозия может возникать при окислении отложений «свободного железа». Это почти никогда не встречается на внешней поверхности трубопровода, поскольку снаружи труба преимущественно сухая.

Рекомендуем эффективное средство быстрого удаления ржавчины с металлов «РжавоМед-У»

Мы не знаем ни одного случая питтинга или другого коррозионного воздействия, происходящих на трубах или резервуарах, где поверхности обычно сухие и подвержены воздействию атмосфера. Ржавчина на внешней поверхности трубопроводов или баков из нержавеющей стали отсутствует. Максимум что может быть — стальные поверхности просто имеют плохую косметику и плохо выглядят.

Предотвращение заражения «свободным железом»

Надлежащая производственная практика не допускает контакта нержавеющей стали с или-обычное железо или сталь, например, рабочие столы, подъемные инструменты, стеллажи для хранения, токарная обработка сталивалки, стальные кузова и цепи грузовиков, стальные вилочные погрузчики и т. д. Железная и стальная пыль, такая как майдолжны быть созданы путем шлифования, резки, струйной очистки и т. д., должны храниться вдали от участковтам, где производится нержавеющая сталь, поскольку эта пыль может осесть назагрязняющие поверхности там, где они будут захвачены нержавеющей сталью.

Инструменты для очистки и шлифования, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, которые былиИспользуемый для углеродистой или низколегированной стали, не следует использовать впоследствии для нержавеющих сталей.Для обработки нержавеющей стали следует использовать только проволочные щетки из нержавеющей стали.

Окисление сварного шва

Сварные швы часто будут ржаветь по краям, как показано на Рисунках 1 и 2. Для сварных швов, которые не были должным образом очищены после завершения, это нормально. В частности, когда сварка была выполнена в среде защитных газов. Хотя это и неэстетично, но эта ржавчина не является признаком плохой сварки, чрезмерного температурного перегрева или излома. Скорее, это естественный результат высокой температуры. Зона термического нагрева во время сварки в сочетании с воздействием кислорода в атмосфере. Цвет может варьироваться от соломенного до темно-коричневого при первоначальном образовании, и в конечном итоге они становятся ржаво-красными.

В нормальных атмосферных условиях ржавчина, связанная со сваркой, прекращается после того, как свободное железо окисляется. Никаких дальнейших повреждений ржавчиной не происходит — это просто выглядит неэстетично. Для устранения ржавчины сварные швы следует очищать не позднее одного — двух дней после завершения сварочных работ. Любые грубые или шероховатые поверхности швов следует сгладить, удалить механические следы или царапины и обязательно обходимо удалить посторонние новообразования, включая краску, шлак и брызги, чтобы оптимизировать коррозионное сопротивление.

Свободное железо, сварочное окисление и посторонние материалы, такие как грязь, песок, флюс, иные металлы (кроме стали, чугуна и т. д.), могут быть удалены химической очисткой или абразивной полировкой.

Химические чистящие средства, которые успешно удаляют свободное железо и большинство других загрязнений доступны в больших вариациях. Эти чистящие средства представляют собой кислоты, которые обычно удалите немного материала (около 0,03 мм) с поверхности, на которой они применяются. Их нужно оставить на поверхности достаточно долго, чтобы удалить остатки железа и любые видимые оксиды. Большинство из них содержат азотную и плавиковую кислоты, поэтому они должны применяться строго в резиновых перчатках и других средствах индивидуальной защиты.И обязательно после обработки металл необходимо промыть достаточным количеством воды с одновременным щелочением хотя бы пищевой содой.

Рекомендуем эффективное средство быстрого удаления ржавчины с металлов «РжавоМед-У»

Механическую очистку следует производить только с помощью шлифовальных кругов или насадок с проволокой из нержавеющей стали, которые ранее не использовались для углеродистых или низкоочищенных сталей. Финальная очистка электрооборудованием с применением насадок с проволокой из нержавеющей стали не рекомендуется, так как те, в свою очередь, деформируют поверхность, позволяя атмосферным химическим осадкам проникать в поверхность, размазывают «свободный металл» и образуют микроповреждения — ни что их всего этого не подходит для коррозионной стойкости нержавеющей стали. Проволочная щетка может использоваться между проходами сварного шва для удаления шлака, так как очищенная поверхность будет переплавлена при последующей сварке. Если для окончательной очистки используется проволочная щетка, она должна быть только ручного применения, или щетина должна быть мягкой и гибкой, а давление на поверхность незначительным.

Однако ни шлифовальные машины, ни проволочные щетки не удаляют свободное железо, которое уже заржавело. Кроме того, проволочные щетки не удаляют свободное железо, отложившееся в виде пара, например, образовавшегося в зоне термического влияния во время сварки. В этих случаях при очистке шлифовальной машиной или металлической щеткой ржавчина и свободное железопросто смазывают поверхности из нержавеющей стали, которые ранее не были проржавевшими. И хотя ржавчина будет казаться побежденной, после воздействия атмосферной влаги и нахождения под открытым небом хотя бы несколько дней, эти ранее очищенные ржавые поверхности и уже новые поверхности, по которым в процессе очистки была «размазана» ржавчина, гарантированно заржавеют.

В этих случаях поможет очистка с использованием химических очистителей или мягких абразивных полиролей.

Проверка удаления «свободного железа» из нержавеющей стали

Вода, время, ночь

Присутствие свободного железа на нержавеющей стали легко обнаружить при распылении на сталь воды и оставления в таком состоянии на ночь. Опрыскивание следует проводить в тени и поздно вечером, чтобы поверхности оставались влажными. Поверхность должна намокнуть полностью без разрывов водяной пленки. Любые участки свободного железа будут проржавеют за ночь, окрасив поверхность. Во влажную или дождливую погоду нержавеющую сталь можно оставить на открытом воздухе в течение дня, и любое свободное железо превратится в некрасивую ржавчину. Участки с обнаруженной ржавчиной необходимо очистить, как описано выше.

Гораздо более быстрый способ определить свободное железо — протереть раствором ферроксила. При этом требуются средства индивидуальной защиты (СИЗ), поскольку раствор является кислым и содержит цианиды. Зараженные участки станут синими в течение нескольких минут. Если раствор оставить на поверхности на длительное время — вся поверхность нержавеющей стали станет синей. Этот раствор следует удалить после несколько минут теста с использованием обычной воды. И раствор для споласкания должен быть нейтрализован хотя бы пищевой содой — она отлично для этого подойдет.

Раствор ферроксила для обнаружения свободного железа в нержавеющей стали

Дистиллированная вода 1 литр
Азотная кислота 30 миллилитров
Ферроцианид калия 30 грамм

Этот раствор не следует использовать на поверхностях, которые будут контактировать с пищевыми продуктами или жидкостями, поскольку он содержит цианидные соединения.

Резюме и выводы

Хотя ржавчина на наружных поверхностях трубопроводов из нержавеющей стали обычно безвредна, ее уродливое присутствие вызывает беспокойство у покупателей металлоизделий. В процессе очистки нержавеющей стали после сварки необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать контакта железа со сталью во время изготовления. Проверка отсутствия «свободного железа» перед отправкой гарантирует, что Ваш продукт прибудет на место без неприглядной ржавчины. Если Вы хотите быть уверены, что на поверхностях из нержавеющей стали не образуется некрасивая ржавчина , необходимо соблюдать постулаты описанные в данной статье и тогда все будут довольны. И покупатели, и производители, и продавцы.

Рекомендуем эффективное средство быстрого удаления ржавчины с металлов «РжавоМед-У»

Почему ржавеет нержавейка?

Статья обновлена и дополнена: 31 Мая, 2021

Почему ржавеет нержавейка? Причины коррозии нержавеющей стали

Возникновение ржавчины на нержавеющей стали ставит в ступор многих людей. Если материал носит название «нержавеющая сталь», то почему же нержавейка может окисляться, темнеть, чернеть и ржаветь? На самом деле, при неправильной обработке детали или при нарушенной эксплуатации, ржавчина может появиться даже на самой качественной нержавеющей стали.

Если в составе нержавейки не больше 10% хрома, то исключить появление коррозии практически невозможно. Даже на поверхности аустенитной стали, в которой находится 20% хрома и 8% никеля, может образоваться ржавчина. Для того чтобы продлить срок службы детали из нержавеющей стали, необходимо понять, как правильно пользоваться материалом и исключить возникновение дефектов структуры.

Какая «нержавеющая» сталь не будет ржаветь

Снизить риск и недопустить ржавление на нержавеющей стали можно при добавлении специальных химических элементов в состав сплава: это могут быть хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, кремний, марганец, титан. Такая сталь будет называться легированной. Изменение состава сплава приводит к улучшению физических свойств стали. Легированный материал приобретает качества, которых нет у обычной углеродистой стали, и избавляется от ее недостатки. При должной эксплуатации такая нержавейка не будет ржаветь. Готовые изделия из нержавейки безопасны для применения даже в пищевой и медицинской сфере, такая продукция экологична и отвечает всем требованиям безопасности.

В зависимости от пропорций содержания добавок выделяют низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Высоколегированная сталь является наиболее популярным вариантом для применения в разных сферах промышленности. Сплав противостоит возникновению коррозии нержавейки в агрессивных средах и атмосфере. Улучшенные качества металлу придают легирующие добавки, в первую очередь это хром и никель. От процента содержания химических элементов зависит марка нержавеющей стали, ее антикоррозийные свойства и внешний вид.

Аустенитная нержавеющая сталь. Стали этой группы широко используют в промышленности для изготовления крепежных деталей. Сплав немагнитный. Хорошо подвергается сварке и тепловой обработке. В составе может быть 15-20% хрома и 5-15% никеля. Процентное содержание добавок зависит от марки нержавейки.

Ферритные марки нержавейки. За счет низкого содержания углерода ферритные стали становятся более мягкими и пластичными. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Их часто применяют для изготовления деталей, взаимодействующих с агрессивной средой, т.к. ферритные сплавы имеют высокий уровень устойчивости к образованию коррозии.

Мартенситные марки нержавейки. Группа сплавов с повышенным содержанием углерода, что делает сталь наиболее прочной и твердой. Некоторые марки могут быть магнитными. Эта группа наименее коррозионностойкая. Используется, например, для изготовления столовых и режущих приборов.

Комбинированные марки. Эта группа сталей сочетает в себе достоинства сразу нескольких групп.

Преимущества нержавеющих сталей:

Долгий срок службы при правильной эксплуатации;
Простота изготовления;
Устойчивость к коррозии;
Прочность;
Гигиеничность и экологическая безопасность;
Эстетичный внешний вид.

В каких сферах промышленности используется нержавеющая сталь:

Архитектура и строительство;
Изготовление бытовых приборов;
Пищевая промышленность;
Целлюлозно-бумажное производство;
Нефтехимическая и химическая промышленность;
Домашнее хозяйство;
Энергетика;
Охрана окружающей среды;
Машиностроение.

Условия и причины разрушения защитного слоя нержавеющей стали

Нержавейка получает свои улучшенные качества при добавлении легирующих элементов в состав сплава. В основном этими добавками служит хром, никель, молибден. В первую очередь за антикоррозийные свойства отвечает хром, чем больше его в составе, тем лучше формируется антикоррозийный слой на поверхности металла. Атомы хлора вступают в реакцию с кислородом, впоследствии чего образуется оксидная пленка.

Соответственно, больше всего подвержены коррозии те сплавы, в которых меньше легирующих добавок в составе, в частности хрома и никеля.

Внешний слой сплава может портиться от контакта с железом. Это возможно, например, при неправильной сварке, когда на поверхность попадают частички железа. Если после этого плохо провести обработку детали, на сварочном шве появятся коррозионные вкрапления, которые впоследствии будут увеличиваться.

Разрушение защитного слоя на нержавейке и возникновение коррозии обусловлено несколькими факторами:

Неправильная обработка поверхности металла. При нарушенной технологии сварки или шлифовки детали образуются микродефекты, которые приводят к разрушению оксидной пленки.
Использование некачественных материалов. Это относится к низкосортной стали, когда экономия денег сказывается на качестве сплава.
Неправильная эксплуатация.

Во избежание возникновения ржавчины на нержавейке следует тщательно подходить к выбору предприятия, занимающимся изготовлением и продажей нержавейки. Обязательным критерием выбора должен послужить опыт работников и заключение договора с гарантийными условиями.

Если вам поступило предложение купить нержавейку по цене ниже рыночной, то стоит задуматься о качестве материала.

Виды коррозии нержавеющей стали

Основными разновидностями коррозии являются:

Общая коррозия. Данный вид характеризуется разрушением оксидной пленки на всей поверхности стали. В зависимости от характера распространения такая коррозия может быть равномерной или неравномерной. При проникновении галогенов (фтора, хлора, брома, йода) через защитный слой начинается активный процесс образования ржавчины на нержавеющей стали. Общая коррозия может возникнуть даже от простой водопроводной воды, ведь в ее составе присутствуют химические частицы, способные разрушить оксидную пленку. Поэтому при чистке нержавейки нельзя использовать хлорсодержащие средства. Для очистки поверхности нержавеющей стали следует применять только специальные чистящие средства. Они должны соответствовать требованиям СанПиН, СНиП и ГОСТ. Уровень рН должен находиться в пределах 7,2 — 7,6.
Щелевая коррозия. Возникает при образовании небольшого зазора в деталях из нержавеющих сталей. Этот процесс можно заметить, например, при использовании крепежных элементов в морской воде. Хлор, содержащийся в жидкости, смывает оксидную пленку. При отсутствии кислорода процесс продолжается стремительно.
Питтинг(он же язвенная коррозия, точечная коррозия). Проявляется при малейшем поражении защитного слоя и воздействии агрессивной среды на поверхность. В поврежденном месте сталь становится анодом, а пассивированная часть – катодом. В результате этого анод начинает быстрее растворяться, вызывая питтинговую коррозию нержавеющей стали.
Гальваническая коррозия. Гальванокоррозия похожа на точечный вид образования ржавчины. Данная электрохимическая коррозия нержавеющей стали возникает во время контакта разного типа металлов в агрессивной токопроводящей среде.
Межкристаллитная коррозия(она же мкк коррозия или транскристаллитная коррозия). Такой вид образования ржавчины возникает при сверхвысоких температурах, чаще всего при сварке.
Эрозионная коррозия. Возникает в результате воздействия на поверхность нержавейки абразивной жидкости, разрушающей защитный слой и приводящей к эрозии.

Как бороться с коррозией нержавеющей стали?

В первую очередь, сталь должна храниться и изготавливаться по особой технологии. На металлургических заводах должны соблюдаться все требования, относящиеся к эксплуатации нержавейки. Должны предотвращаться ситуации, в ходе которых частицы нелегированного металла могут попасть на нержавеющую сталь.

В целях защиты нержавеющей стали от коррозии требуется исключить близкий контакт стали с обычным металлом. Это правило касается и других инструментов, применяемых для изготовления деталей. Запрещено использовать металлическую щетку для зачистки поверхности необработанного металла на легированной стали.

Использование нержавеющей стали в соляной и серной кислоте приводит к образованию ржавчины, следовательно, необходимо исключить применение сплава в агрессивных средах.

Также для защиты нержавейки от коррозии следует добавлять в сплав легирующие компоненты, это повысит антикоррозийные свойства стали. Чем больше их процентное содержание, тем выше стойкость к коррозии.

Не рекомендуется также использовать хлорсодержащие средства для обработки и чистки поверхности.

Правила ухода за нержавеющей сталью

Нержавейка – долговечный материал, способный сохранять свой первоначальный внешний вид и технические характеристики долгое время. Главное, правильно за ней ухаживать. Для этого необходимо знать, что нужно делать в различных ситуациях.

Рекомендуется:

Во время механической обработки совершать движения вдоль линий или рисунка.
Использовать мягкие материалы для чистки поверхности. Даже использование бумажных салфеток может привести к целостному нарушению оксидной пленки, поэтому будьте аккуратны.
Если на поверхности имеются застарелые пятна, то для начала их следует размочить. Иначе механическое воздействие станет причиной появления царапин, а впоследствии и ржавчины на нержавейке.
Применять только специальные средства, предназначенные для очистки нержавеющей стали.
Жирные пятна удалять при помощи мыльного или спиртового раствора. “Мыть” нержавейку можно только органическими средствами.
Перед протиранием изделия пыль и другие мелкие частицы желательно стряхнуть кистью.

Запрещается:

Использовать абразивные средства;
Применять хлорсодержащие моющие средства;
Использовать твердые губки и мочалки;
Допускать контакт нержавейки с обычными углеродистыми сталями.

Все это приводит к разрушению защитного слоя нержавеющей стали и станет отличным поводом для образования коррозии на поверхности.

Также есть специфика ухода за нержавейкой в зависимости от текстуры материала.

Шлифованная нержавеющая сталь имеет микроцарапины на поверхности. В зависимости от их направления поверхность нержавейки можно разделить на несколько разновидностей:

Продольная шлифовка;
Поперечная шлифовка;
Хаотичная шлифовка;
Вибрейшн.

Для того чтобы произвести качественную очистку поверхности нержавеющей стали и не повредить защитный слой, следует совершать все движения по направлению микроцарапин. Не рекомендуется использовать круговые движения.

Текстурированная сталь имеет глубокий рисунок. За счет своей текстуры на ней менее заметны царапины, отпечатки и загрязнения. Правила ухода за таким видом нержавейки остаются теми же, что и за шлифованной поверхностью. Разница будет заметна только после очистки, так как текстурированная сталь остается чистой более долгое время.

Соблюдая рекомендации по уходу за нержавеющей сталью, вы обеспечите долгий срок службы изделиям и снизите риск возникновения коррозии. Регулярная обработка поверхности специальными средствами сохранит первоначальный внешний вид и будет способствовать восстановлению защитной оксидной пленки.

Что делать, если ржавеет нержавейка: излагаем обстоятельно

Казалось бы, из самого названия «нержавеющая сталь» следует, что этот материал никогда не ржавеет. Тем не менее, в определенных неблагоприятных условиях внешней среды и нержавеющие сплавы могут подвергаться коррозии. Чтобы избежать неприятных последствий, следует разобраться в причинах появления коррозии и в способах ее предотвращения.

Условия, в которых появляется ржавчина

Особенных условий, при которых появляются вкрапления ржавчины на поверхности нержавеющего металла, не нужно. Достаточно незначительного снижения концентрации хрома в сплаве, чтобы поверхность стала восприимчива к разрушающим внешним воздействиям. Еще одним условием, при котором внешний слой начинает портиться ‒ контакт железа с нержавеющей поверхностью.

Условием, при котором возникает нарушение защищенного хромом слоя металла, является неправильная технология сварки. На поверхность нержавейки попадают частички железа. Если потом плохо зачистить поверхность, то мельчайшие частицы приводят к проявлению вкраплений коррозии на нержавейке. Плохо зачищенный сварной шов, точнее площадь вокруг места сварки покрыта не только остатками железа, но и шлаком, брызгами от сварки, флюсом. Вкрапления не всегда будут развиваться в полноценную коррозию со сквозными дырами. Даже самый идеальный шов будет выглядеть неопрятно, если не зачистить поверхность вокруг, не убрать дефекты. В каталоге на нашем сайте вы можете купить нержавеющую бесшовную трубу 12х18н10т – способ избежать рисков, которые возникают при сварке.

Точечная или питтинговая коррозия

Такое повреждение металла носит точечный характер. Оно вызывается гальваническими процессами, начинающимися при недостатке кислорода в некоторых точках изделия. Такие зоны приобретают отрицательный потенциал. Зоны с избытком кислорода приобретаются положительный потенциал. Так возникает анодно-катодная гальваническая пара, и протекающий ток вызывает окисление металла. Процесс распространяется в глубину изделия и приводит через некоторое время к образованию сквозных отверстий. Такому поражению подвержены различные емкости и трубопроводы.

Разновидности коррозии

1. Щелевая коррозия. При проектировании изделий и массивных металлоконструкций возникают зазоры, или места крепления недостаточно хорошо уплотнены. Постепенно вода или кислотные реагенты деактивируют оксидный слой. Если вовремя не создать условия, в которых реакция прекратится, проржавеет не только место крепления, но и крепежные элементы.

2. Точечная коррозия. Возникает при нарушениях технологии работы с нержавейкой. Агрессивная внешняя среда, небольшие частички металла растворяют защитный оксидный слой, проникая вглубь сплава, образуя питтинги.

3. Гальваническая коррозия. Условием для ее проявления служит токопроводящая среда. Нержавеющая сталь контактирует с агрессивными реагентами и в полной мере проявляются разрушающие свойства на защитный слой хрома.

4. Межкристаллитная коррозия. Существуют условия, при которых во время сварки нержавейки кристаллы стали выпадают. Образуются точечные зазоры, в которых впоследствии и развивается ржавчина.

5. Общая коррозия. Возникает, когда на поверхность попадают йод, хлор, фтор, разрушающие молекулярную структуру хромсодержащего защитного слоя.

6. Эрозивная коррозия. Возникает при условиях постоянного механического воздействия на поверхность нержавеющей стали.

Как бороться с коррозией нержавеющей стали?

a) На металлургических заводах, где хранятся заготовки, должны соблюдаться условия хранения и предотвращаться ситуации, когда частицы нелегированного металла попадают на нержавейку.

b) Необходимо исключить близкий контакт даже с мельчайшими частичками обычного металла. Это же правило касается и инструментов. Металлические щетки, которые используют для чистки поверхности нелегированной стали, нельзя использовать для нержавеющих сплавов.

c) Не рекомендуется использовать сложные конструкции из нержавейки в соляной и серной кислоте.

d) Особые легирующие компоненты: тантал, титан, ниобий помогут усилить антикоррозийные свойства.

e) Предотвращать контакт нержавейки с хлоридами.

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Почему ржавеет нержавейка? Простая невнимательность

небольшая очередь на загрузку на нашем 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? — Металлоизделия

Иногда приходится слышать от заказчиков пожелание, чтобы при изготовлении изделия из нержавейки под заказ была использована сталь, которая не будет ржаветь. Иногда просят, чтобы была «не китайская». От чего

зависит будет ли ржаветь нержавейка? Почему вообще это происходит?

По сути могут быть две причины. Первая — условия эксплуатации в агрессивной среде. И вторая — дефекты материала.

Рассмотрим эти явления подробнее.

Не все виды нержавеющей стали предназначены для эксплуатации в агрессивных средах. Например на пищевых производствах при технологических процессах используются хлорсодержащие моющие средства и там могут должна применяться нержавеющая сталь с повышенной коррозионной устойчивостью. То же самое относится к условиям эксплуатации в морской воде. По этой причине оборудование, например, из AISI 304 может попросту придти в негодность. Для агрессивных сред имеет смысл использовать AISI 316 или дуплексные виды нержавеющей стали, такие как Ferralium SD40, SAF 2205 или Zeron 100.

Вторая причина более распространена — ржавчина может возникнуть на поверхности металла в следствии механических повреждений или термической обработки(вызванные сваркой). Это так называемая точечная коррозия. Этот вид коррозии может начаться в металле где присутствуют посторонние примеси, например такие как сера.

Гладкая поверхность нержавеющего металла менее подвержена точечной коррозии чем шероховатая. На графике приведенном ниже показана зависимость коррозионной устойчивости от шероховатости поверхности. Эксперимент проводился с коррозионноустойчивой маркой нержавеющей стали AISI 316 в хлорсодержащей среде. На графике видно, что после того как шероховатость поверхности превышает Ra > 0,5 мкм, устойчивость к коррозии резко снижается. 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. 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. При очистке шва от железных окислов(окалины окисей) травильными пастами, следует работать в защитных очках и наносить только на остывший металл, поскольку в них может содержатся плавиковая кислота. После очистки зону сварного шва необходимо подвергнуть операции пассивации. Пассивация металла — это процесс обработки поверхности с целю образования на ней слоев соединений препятствующих коррозии. То есть недостаточно только очистить сварной шов от продуктов сварки, необходимо так же восстановить защитный слой. Для этого так же существует разнообразная химия: гели, пасты. Иногда используют для пассивации нержавейки азотную или лимонную кислоту.

Существуют инновационные методы очистки и пассивации. Например метод электро-химической пассивации нержавеющего металла. Причем этот процесс осуществляется без применения продуктов травления, которые очень вредны для здоровья и окружающей среды. Благодаря этому производительность и качество работ позволяют нам выполнять заказы по изготовлению изделий из зеркальной нержавейки для элитных магазинов одежды, ресторанов, элементов интерьера.

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. 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.

Уход за нержавеющей сталью

Было бы наивным предполагать, что изделия из нержавеющих сплавов сами по себе будут сохранять свой элегантный и нарядный внешний вид в ходе длительной эксплуатации. Для сохранения рабочих качеств и внешнего вида нержавейки за ней потребуется соответствующий периодический уход. В обычных условиях, когда используется химически нейтральная неагрессивная среда при обычных температурах, может быть достаточным регулярное промывание изделий теплой водой с мыльным раствором. Не рекомендуется использовать моющие и чистящие средства на основе аммиака или абразивных порошков. При появлении первых признаков точечной коррозии, таких, как пятна и точки, их следует удалить жесткой щеткой или плотной губкой. Если процесс продолжает развиваться, потребуется использование более серьезных восстанавливающих средств. Такие составы, ка Cilitили Цинкарь неплохо справляются на начальных этапах. Подойдет также т 8-% раствор лимонной кислоты. После использования восстанавливающих средства обработанные места следует промыть большим количеством воды.

Пассивирование нержавеющей стали

Процесс пассивирования состоит в преднамеренном образовании на поверхности металла слоя труднорастворимых окислов, защищающих толщу детали от воздействия агрессивной среды.

На поверхность наносят окисляющие составы, такие, например, как 8% раствор лимонной кислоты. В промышленных условиях используют более сильные реактивы. Для ускорения пассивации температуру детали и раствора увеличивают.

Следует учитывать, что при механическом воздействии пассивирующий слой разрушается, и изделие снова становится подверженным коррозии. Поэтому процесс пассивации требуется повторять по мере необходимости.

Может ли нержавейка ржаветь

Нержавеющая сталь имеет несколько марок сплавов, каждый из которых характеризуется некоторыми отличиями. К примеру, чем выше в сплаве содержание никеля, тем выше его антикоррозионная стойкость.Теоретически, не исключен вариант, когда установленный вами элемент из нержавейки все же начнет ржаветь. Дело, скорее всего, именно в неправильном выборе марки.

Существует несколько классификаций и марок нержавеющих сталей. В настоящее время, фактическим международным стандартом является американская классификация AISI (аналог нашего ГОСТа в отношении металлов и сплавов).

Для производства ограждений и перил активно используются 3 марки стали:

AISI 201 – более дешевый заменитель вышеуказанной марки. Аналог по ГОСТу России – 12Х15Г9НД. Отличается низким содержанием никеля (около 1 %) и чуть меньшим содержанием хрома (в районе 15 %). Данная марка отлично подходит для использования внутри помещений, так как имеет низкую стоимость и обладает достаточной устойчивостью к коррозионным процессам в условиях отсутствия прямого воздействия воды и повышенной влажности. Для использования вне помещений или в помещениях с высокой влажностью не рекомендуется.

AISI 430 – самый дешевый сплав, отличающийся полным отсутствием никеля. Ближайший аналог по ГОСТу – 12Х17. 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?

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. Именно он защищает сталь от коррозии, и использование жестких щеток или порошковых чистящих средств может его разрушить.

Почему ржавеет нержавеющая сталь? Полное руководство

Нержавеющая сталь – довольно популярный вид металла с широким спектром применения. Этот материал используется для производства медицинских устройств, автомобильных деталей, ювелирных изделий и кухонной утвари, а также для многих других целей. Одна из особенностей нержавеющей стали – то, что она не ржавеет. Это правда?

Однако, если вы когда-либо владели или использовали изделие из нержавеющей стали, вполне вероятно, что вы просто заметили ржавчину (коррозию), и вы даже задаетесь вопросом, может ли его название быть неправильным. Почему ржавеет нержавеющая сталь? Читайте дальше, когда мы узнаем, как и почему нержавеющая сталь может ржаветь.

Наука о ржавлении нержавеющей стали

Как и в случае с другими металлами, за эффектом ржавчины металла из нержавеющей стали всегда стоит наука.

Чтобы понять, что вызывает ржавчину хромовой стали, в первую очередь важно иметь четкое понимание науки, которая обычно предотвращает ржавчину.

Сталь – это продукт железа и углерода. Нержавеющая сталь содержит железо, углерод и от 12 до 30% хрома.

Нержавеющая сталь включает в себя другие элементы, такие как никель и марганец, но хром является ключевым элементом, который делает ее устойчивой к ржавчине.

Когда поверхность обычной стали подвергается воздействию кислорода, она всегда образует оксид (Fe2O3), который имеет популярный цвет красной ржавчины.

Оксид железа не способен образовывать бесконечный слой на стали, потому что молекула оксида занимает большую площадь, чем лежащие в основе атомы железа. В конечном итоге он уходит, оставляя незащищенной необработанную сталь, что затем запускает неизбежный цикл ржавления.

Итак, как предотвратить ржавление?

Когда нержавеющая сталь подвергается воздействию кислорода, на поверхности образуется слой оксида хрома. Это происходит потому, что хром имеет очень сильное сродство к кислороду.

Оксид хрома в большинстве случаев представляет собой очень тонкий слой, который не отслаивается. Это предотвращает дальнейшее окисление нержавеющей стали.

Однако, когда хромовая сталь поцарапана и, следовательно, слой оксида хрома удален, новый слой оксида хрома будет формировать и защищать оставшуюся хромистую сталь под ним.

Пока присутствует достаточное количество хрома, слой оксида хрома будет обеспечивать адекватную защиту нержавеющей стали и предотвращать ее ржавление.

Причины коррозии нержавеющей стали

Теперь совершенно ясно, что нержавеющая сталь может ржаветь. Однако, если вы какое-то время использовали этот материал, вы, должно быть, заметили, что некоторые стали ржавеют слишком рано, в то время как другие могут служить вам долго, не ржавея. Что могло быть причиной этого?

Основная причина ржавчины нержавеющей стали – это коррозия. Коррозия избавляет от хрома, поэтому необработанная сталь подвергается воздействию различных элементов, которые могут ускорить ржавление.

Есть разные типы коррозии, которые приводят к ржавчине. Давайте посмотрим на каждый тип.

Щелевая коррозия: Щелевая коррозия возникает, когда поверхность нержавеющей стали лишена кислорода, например, при стыке или трещинах. Небольшая щель, созданная для устранения допуска, станет эпицентром ржавчины. В этом промежутке щели будет скапливаться вода или другая жидкость.

Кислород в жидкости со временем уменьшается, и это приведет к накоплению хлоридов.

Эти хлориды образуют кислоты, разъедающие нержавеющую сталь. Нержавеющей стали не нужен дополнительный металл – просто нужен небольшой зазор, чтобы решить проблему. В этих случаях точечная коррозия может быть чрезвычайно серьезной, и с ней трудно справиться.

Геометрию часто изменяют, чтобы удалить щели или способ скопления жидкости, но иногда решение также может заключаться в использовании другого металла, такого как титан, который сопротивляется хлоридам.

Общая коррозия

Этот тип коррозии происходит при минимальном вмешательстве внешних факторов. Это произойдет автоматически, когда pH металла из нержавеющей стали упадет ниже 1.

Межгранулярный приступ

Гранулы нержавеющей стали могут подвергаться воздействию различных элементов, например тепла. Высокая температура более 450 градусов по Цельсию может вызвать распад частиц углерода. При этом поверхность стали подвергается воздействию различных элементов.

Биметаллическая коррозия

Биметаллическая коррозия возникает, когда два разных металла с общим электролитом вступают в прямой контакт друг с другом. Эту коррозию иногда называют гальванической коррозией.

Произойдет окислительно-восстановительная реакция, что означает просто химические реакции восстановления и окисления. Результатом станут клетки, создающие электрический потенциал на поверхности металла.

Коррозия под напряжением

Внешнее напряжение, оказываемое на нержавеющую сталь, может вызвать коррозию в той или иной форме. Это, в свою очередь, подвергнет сталь воздействию различных элементов ржавчины.

Загрязнение при производстве и очистке, сварке

Мелкие частицы простой стали врезаются в поверхность и вызывают появление пятен на поверхности нержавеющей стали.

Если деталь обрабатывается на станке с ЧПУ, который также обрабатывает стальные детали, мелкие частицы стали могут в конечном итоге загрязнить охлаждающую жидкость. Обрабатываемая деталь из нержавеющей стали навсегда останется в поверхности.

Точно так же полировальные круги, которые используются для стальных деталей, а не для нержавеющих, могут аналогичным образом включать стальные частицы. Это касается других стальных инструментов, например гаечных ключей.

Именно эти инородные частицы, не являющиеся нержавеющими, подвергаются ржавчине и вызывают появление пятен на поверхности стали. Осмотрите зону хранения для механической обработки и убедитесь, что они не вызывают перекрестного загрязнения ваших нержавеющих деталей.

Как уберечь нержавеющую сталь от ржавчины

Будь то для небольших применений, таких как бытовая техника, или для промышленного применения, вы должны стремиться защитить нержавеющую сталь от ржавчины. Но как это сделать?

Есть несколько простых, но эффективных способов защиты нержавеющей стали от ржавчины. Вот некоторые из этих советов;

Чистите с помощью неабразивных инструментов: когда дело доходит до чистки деталей из нержавеющей стали, используйте мягкие предметы, например ткань. Они не разъедают поверхность металла, подвергая его коррозии.

Используйте чистящие средства, не содержащие хлора: это могут быть щелочные или щелочные хлорированные чистящие средства, поскольку они не разъедают сталь. Избегайте чистящих средств, содержащих четвертичные соли.

При чистке нержавеющей стали всегда используйте очищенную воду.

Никогда не используйте соляную кислоту для обработки стали.

Часто очищайте материалы изделий из нержавеющей стали, чтобы избавиться от стойких пятен.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Допустим, часть вашей нержавеющей стали уже заржавела или покрылась чешуей ржавчины. Могу ли я вернуть ему первоначальный вид?

Да, можно избавиться от ржавчины и сделать нержавеющую сталь снова блестящей. Вот несколько способов достижения этой цели:

Удаление загрязнений: Если ржавчина уже появилась, вы можете начать с физического удаления гранул перекрестного загрязнения. Также следует удалить тепловые оттенки, образовавшиеся вокруг пораженных участков.

Репассивация заржавевшей поверхности: Этот метод предполагает самостоятельное восстановление пораженной части. Пораженная часть защищена от катализаторов ржавчины, чтобы она могла восстановить свой первоначальный вид.

Использование пищевой соды: Этот метод идеально подходит для бытовой техники из нержавеющей стали. Сделайте раствор соды, затем протрите пораженные участки стали мягким полотенцем.

Используйте фосфорную кислоту

Вы также можете использовать фосфорную кислоту, чтобы избавиться от ржавчины на металле из нержавеющей стали. Основное преимущество этого чистящего раствора заключается в том, что он растворяет оксид железа, не вызывая коррозии на поверхности материала из нержавеющей стали.

Фосфорная кислота растворяет оксид железа с образованием фосфата железа и воды в качестве побочного продукта. Новый раствор легко удаляется со стали.

Хорошая новость заключается в том, что фосфорную кислоту легко приобрести в ближайшем магазине. Он также не агрессивен, поэтому не вызывает коррозии и не оставляет пятен на поверхности из нержавеющей стали.

Затем вы можете промыть поверхность дистиллированной или деионизированной водой.

Используйте уксусную кислоту: Уксусная кислота также может хорошо справиться с задачей удаления ржавчины с поверхности нержавеющей стали. Он также менее агрессивен, поэтому вызывает минимальные химические и физические повреждения стальной поверхности.

Уксусная кислота хорошо работает, когда ее используют для очистки больших поверхностей, пораженных ржавчиной.

По окончании уборки также следует промыть поверхность дистиллированной или деионизированной водой.

Как удалить ржавчину с нержавеющей стали?

Меры предосторожности при удалении ржавчины из нержавеющей стали

Какой бы метод удаления ржавчины из нержавеющей стали вы ни использовали, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Они включают;

-Избегайте использования стальной ваты и стальных щеток.

-Не используйте чистящие растворы, содержащие хлор, бром, йод и фтор.

-Держите сталь от воды для защиты в будущем.

У вас есть какие-либо другие вопросы о том, как предотвратить ржавление или удаление ржавчины на вашей стали, поговорите со специалистами по нержавеющей стали. Мы в Рош Индастри готовы оказать любую помощь.

Читать далее

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, – это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Чем отмыть нержавейку от ржавчины?

Почему ржавеет «нержавейка»

Ржавчина на нержавеющей стали вызывает много вопросов. Действительно ли эта сталь нержавеющая? Если это нержавейка, то почему она заржавела? Откуда берется ржавчина? Будет ли нержавейка ржаветь и дальше, и приведет ли это к образованию сквозной коррозии?

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии потому, что их состав имеет высокий процент хрома. Когда этот элемент присутствует в стали в достаточном количестве и подвергается окислительному воздействию кислот, щелочей, воды, воздуха и других сред, он образует очень тонкий (130 ангстрем) непроницаемый слой оксида CrO, который останавливает дальнейшую коррозию.

В этом плане нержавеющие стали очень похожи на алюминий, который также формирует защитный окисный слой. От оксида алюминия слой CrO отличается тем, что он никогда не бывает таким толстым, что даже виден невооруженным глазом. Хром должен быть распределен равномерно в структуре стали для того, чтобы она стала «нержавейкой».

Что приводит к образованию ржавчины на поверхности из нержавеющей стали?

Ржавчина образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, когда недостаточно легирующего хрома для создания и поддержания необходимого оксидного слоя.

Простейшее условие, при котором ржавление может возникнуть на нержавеющей стали, — контакт обычной углеродистой или низколегированной стали с нержавеющей.

Еще один вид формирования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, например, при сварке с использованием порошковой проволоки. На неочищенной поверхности нержавеющего металла может остаться тонкий слой свободного железа, который легко ржавеет, если металлическая поверхность не была очищена абразивным или химическим способом после сварки.

Технология изготовления и эксплуатации нержавеющей стали должна предусматривать отсутствие ее контакта с обыкновенной сталью, например, при изготовлении столов, подъемных средств, складских стеллажей и других металлоконструкций. Железная пыль, образующаяся при измельчении, резке, струйной очистке, должна быть как можно дальше от мест, где используется нержавеющая сталь.

Чистящие и абразивные инструменты, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, использованные ранее на углеродистой или низколегированной стали, не должны впоследствии применяться на нержавеющих сталях.

Для нержавеющей стали должны использоваться проволочные щетки только из нержавейки. Постоянное применение металлических щеток, даже из нержавейки, не рекомендуется, так как они оставляют на поверхности механические повреждения, способствующие образованию коррозии. 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.

Очень часто процесс коррозии развивается по краям сварного шва. Цвет оксидов может варьироваться от соломенного до темно-коричневого, в конечном итоге они превращаются в красный цвет ржавчины.

При нормальных атмосферных условиях коррозия, связанная со сваркой, не развивается, а просто выглядит некрасиво. Сварные швы должны быть очищены в течение одного или двух дней после сварочных работ, грубые или шероховатые поверхности должны быть зашлифованы, удалены царапины, шлак, флюс и брызги.

В продаже имеется много специальных чистящих веществ для нержавеющих сталей. Эти моющие средства изготавливаются на основе азотной или соляной кислот; они обычно удаляют небольшой слой материала (около 0,025 мм). После выдержки на поверхности они должны быть тщательно смыты и нейтрализованы водой с содой.

Пассивация в азотной кислоте изделий из нержавеющей стали помогает ускорить формирование оксидной пленки хрома, препятствующей корродированию металла.

Существует несколько видов коррозии нержавеющей стали:

1. Общая коррозия, когда наблюдается разрушение окисной пленки на всей поверхности. При проникновении галогенов (фтора, хлора, брома и йода) через пассивирующую пленку происходит активный процесс коррозии. Именно поэтому при чистке нержавеющих поверхностей нельзя использовать хлорсодержащие вещества, например, белизну. Хлориды являются главным врагом нержавеющей стали.

2. Щелевая коррозия. Она возникает при наличии небольшого зазора в конструкциях из нержавеющей стали. Процесс ярко проявляется на примере крепежных элементов, эксплуатирующихся в морской воде. Хлориды, содержащиеся в воде, способствуют удалению окисного слоя. 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. Эрозивная коррозия, возникающая в результате воздействия абразивной жидкости с большой скоростью, постоянно разрушающей оксидную пленку.

Каков же самый простой и эффективный метод борьбы с коррозией нержавеющей стали? Чистота, чистота, и еще раз чистота. Посмотрите на нержавеющую кухонную раковину в любом доме — она подвергается воздействию самых различных химических веществ, но ее поверхность всегда остается яркой.

Почему? Потому что постоянный поток свежей воды и протирка удаляют вредные химические вещества, которые могут повредить окисную пленку. Чистота имеет важнейшее значение для максимальной устойчивости нержавеющих сталей к коррозии.

Нержавеющая сталь – высококачественный металл, прошедший легирование с добавлением ряда химических веществ, придающих антикоррозионные свойства. За счет легирования сталь становится невосприимчивой к действию влаги, воздуха, многих агрессивных сред. Но порой даже этот материал начинает портиться, на нем появляются некрасивые пятна ржавчины. Почему ржавеет нержавейка? Причин может быть несколько, и основная из них – неправильная эксплуатация.

Может ли нержавейка ржаветь?

Существует три группы нержавеющих сталей, каждая из которых имеет свои особенности и специфику применения:

Коррозионностойкая сталь. Имеет высокую стойкость к коррозии в неосложненных условиях – в быту, на производстве.
Жаростойкая сталь. Обладает термостойкостью, не ржавеет при повышенных температурах, может применяться на химических заводах.
Жаропрочная сталь. Остается механически прочной при высоких температурах.

Таким образом, не все виды нержавейки предназначены для эксплуатации в той или иной агрессивной среде. К примеру, использование обычной нержавеющей стали на пищевом производстве, частое мытье с хлорсодержащими средствами вызовет быструю порчу материала. Аналогично применение металла в морской воде приведет к повышению скорости коррозии в разы.

Также ржавчина часто появляется на нержавейке после сварки (термической обработки), которая была произведена без соблюдения определенных правил. После механического повреждения металла последствия будут аналогичными: в месте дефекта возникнет точечная коррозия. Гладкий, полированный материал обычно ржавеет менее интенсивно, чем шероховатый: на последнем элементы коррозии могут появиться гораздо быстрее.

Защита от ржавчины нарушается там, куда попала раскаленная окалина, поскольку от сильного повышения температуры в нежаростойкой стали происходит выгорание легирующих веществ (в основном хрома). После прогорания дыр их края и прилегающие зоны становятся подверженными коррозии, хотя более глубокие слои металла чаще всего остаются неповрежденными. Спасти нержавейку поможет обработка травильными пастами, специальными эмульсиями.

Прочие причины коррозии нержавеющей стали:

контакт материала с обычной углеродистой сталью (в том числе посредством инструментов, которыми раньше резали простую сталь);
регулярная чистка металлическими щетками;
игнорирование механической или химической обработки сварного шва.

Причиной коррозии металла может стать и его изначально низкое качество. Стойкость стали к ржавлению обусловлена присутствием хрома в достаточном количестве. Этот элемент после воздействия воды, воздуха, кислот и щелочей формирует тончайший непроницаемый слой, который не дает материалу ржаветь. Если хрома в составе мало либо он распределен неравномерно, создание и поддержание оксидного слоя становится невозможным.

Факторы, определяющие стойкость металла к коррозии

Чтобы металл не был подвержен коррозии, он должен пройти пассивацию – переход поверхности в неактивное (пассивное) состояние, при котором на ней формируется тонкий защитный слой. Хорошая нержавейка быстро и легко пассивируется при обычных атмосферных условиях – контакте с кислородом из воздуха. Чем больше хрома в составе стали, тем выше ее пассивационная способность и антикоррозионные свойства.

Кроме хрома, легирование стали производят с помощью никеля. Он тоже способствует пассивации, но в чуть меньшей степени. Оба металла придают наивысшую антикоррозионную стойкость, хотя в состав стали могут вводиться и иные элементы: медь, ниобий, молибден. Для усиления защитных свойств любые добавки должны находиться в стандартном состоянии, а при изменении их структуры стойкость к коррозии падает (например, при переходе хрома в форму нитрида, карбида). Это может произойти во время контакта с сильными кислотами: серной, соляной, плавиковой.

Пассивный слой

Под пассивным слоем понимают тонкую оксидную пленку, которая формируется на стали после реакции хрома с кислородом. Она благоприятно воздействует лишь на свойства нержавейки: на обычной стали кислород при взаимодействии с атомами железа провоцирует формирование мелких пор и появление ржавчины. Слой коррозии тоже будет называться пассивным, ведь он реакционно инертен по отношению к окружающей среде.

Виды коррозии нержавеющей стали

По типу развития, причине появления и признакам выделяют несколько видов коррозии нержавейки.

Щелевая коррозия нержавеющих сталей

Щелевая коррозия – широко распространенный вид ржавления нержавейки. Она развивается там, где есть небольшой зазор в конструкции, например, когда вода проникает под крепежные элементы внутрь изделия. Второй поверхностью при этом обычно выступает резиновый уплотнитель, прокладка, а порой и металлический элемент.

Механизм формирования щелевой коррозии таков:

Скопление агрессивных ионов в зазоре, вытеснение кислорода.
Появление анода в зазоре (материал вне зазора при этом играет роль катода).
Образование коррозии из-за изменения кислотности среды и электрохимических реакций.

Чтобы предотвратить щелевую коррозию, нужно правильно проектировать конструкции. Важно обеспечивать катодную защиту, которая снизит кислотность, а также улучшать текучесть среды.

Общая поверхностная коррозия

Общей коррозией называют равномерное нарушение структуры металла в части поверхностного слоя. Она вызывает разрушение оксидной пленки на большей части изделия или по всей его площади. Обычно причиной является контакт с сильными щелочами, кислотами, соединениями йода, фтора, брома. Главным же «врагом» нержавейки считается хлор – именно поэтому для ее чистки нельзя применять хлорсодержащие моющие средства.

Точечная коррозия (питтинг)

Больше всего питтинговой коррозии подвержены именно нержавеющие стали, а также сплавы на основе алюминия, никеля. В отличие от обычной стали, которая чаще страдает от общей поверхностной коррозии, такие материалы в большинстве случаев покрываются именно питтингами – мелкими дефектами. Локальное разрушение пассивного слоя происходит в таких ситуациях:

царапание, механическое повреждение;
местное изменение состава стали;
точечное воздействие ионов хлора, серы, галогенидов;
повышение температуры.

Точечное ржавление считается самым распространенным среди разных видов нержавейки. Из-за него в баках появляются дырки, в трубах, резервуарах – мелкие трещинки. Обычно их диаметр составляет не более 1 мм, при этом глубина может быть значительной – в этом состоит коварство данного явления. Как и в случае со щелевой коррозией, в роли анода будет выступать конкретный питтинг, а катодом станет остальная (неповрежденная) поверхность. Добавление молибдена к нержавеющей стали при ее производстве увеличивает стойкость изделий к точечной коррозии.

Интеркристаллическая коррозия

У такого процесса есть еще одно название – межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей (МКК). Она возникает при резком повышении температуры, что случается, например, при сварке. Ржавление начинается, если при участии нагрева вдоль границ зерен проступает карбамид хрома, то есть структура этой легирующей добавки кардинально меняется. Для ферритной стали достаточная температура для формирования очагов коррозии равна +900 градусам, для аустенитной стали – +450 градусам.

Контактная коррозия

Данный вид коррозии развивается при прямом контакте разнородных металлов друг с другом под действием электролитов. К примеру, такое случается при состыковании разных металлических изделий в агрессивной токопроводящей среде – морской воде. В результате сталь локально портится, а менее благородные металлы могут и вовсе раствориться.

Убрать ржавчину с нержавейки

1 Причины коррозии
2 Методы удаления ржавчины
- 2.1 Очиститель
- 2.2 Лимонный сок
- 2.3 Сода
- 2.4 Белый уксус
- 2.5 Керосин
3 Профилактика появления коррозии на нержавеющей стали

Само название «нержавейка» говорит о том, что изделия из этого материала не должны подвергаться воздействию коррозии. Но что делать, если окисление все-таки произошло? Какова причина данного явления и как предотвратить дальнейшее загрязнение стали? Все по порядку.

Причины коррозии

Причинами окисления нержавеющей стали могут быть:

Низкое качество материала. Если в стали слишком много примесей, то она будет подвержена коррозии сильнее, чем качественный материал.

Повреждения. Ржавчина может появиться, если металл подвергался термической обработке или механическим повреждениям. Например, сталь может ржаветь в местах сварки, царапин и сколов, а также других повреждений, ведущих к её деформации.

Среда использования. Если детали или предметы эксплуатируются в агрессивных средах, то они также могут заржаветь из-за неустойчивости к внешним условиям. В этом случае нужно использовать предметы из нержавеющей стали, например, с повышенной защитой от коррозии.

Методы удаления ржавчины

Если все-таки нержавеющая сталь покрылась коррозией по одной из причин, приведённых выше, это можно исправить несколькими способами.

Очиститель

Да, самый простой вариант идёт в начале. Чтобы убрать ржавчину с поверхности, подойдёт любой жидкий очиститель, предназначенный для подобных целей. Именно жидкий, т. к. если пользоваться абразивным или порошковым средствами, есть риск повредить саму сталь, что повлечет за собой появление новых пятен ржавчины.

Лимонный сок

Лимонный сок подойдёт для удаления мелких загрязнений или точечной коррозии.

Нужно натереть лимоном место поражения и подождать некоторое время.
После протереть салфеткой или тряпкой.

Если ржавчина не удалилась полностью, процедуру можно повторить.

Сода также подходит для очищения мелких пятен ржавчины. Для этого способа нужно:

смешать соду с небольшим количеством воды и добавить несколько капель лимонного сока;
получившейся массой нужно натереть участок с ржавчиной и подождать от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от тяжести загрязнения;
после протереть губкой или мягкой тряпкой.

Можно повторить действия, если следы коррозии все же остались на поверхности нержавейки.

Белый уксус

Для обширных областей загрязнения лучше всего будет замочить предмет из нержавеющей стали в ёмкости, полностью наполненной уксусом. Для мелких пятен и точечных загрязнений деталь можно просто протереть тряпкой, сильно смоченной в уксусе.

Подождать пока произойдет реакция уксуса и ржавчины (это может занять до нескольких суток).
Удалить остатки уксусной кислоты вместе со ржавчиной.

Лучше всего это делать жёсткой, но никак не железной губкой.

Керосин

Чтобы провести очистку с помощью керосина, нужно налить жидкость в ёмкость, в которую можно будет опустить изделие из нержавейки.

Если ржавчина точечная или пятно маленькое, держать сталь в керосине можно около суток, но вот если загрязнение большое, то срок может достигать недели.
После продолжительного купания в керосине металл нужно протереть губкой или тряпкой и хорошо промыть проточной водой.

Профилактика появления коррозии на нержавеющей стали

Ну вот мы и очистили коррозию, наша сталь теперь как новая. Но что же делать, чтобы загрязнение не повторилось? Для этого существуют такие средства, как: преобразователь ржавчины, антикоррозийные составы и множество другой химии, названия которой говорят сами за себя. После нанесения они создают защитную плёнку, которая препятствует дальнейшему появлению коррозии.

Для разных типов металла и нержавеющей стали существуют разные виды химических покрытий. После нанесения предметы можно покрывать лаком или краской.

Почему ржавеет нержавейка

По общему мнению, нержавеющая сталь – это суперсплав, который никогда не ржавеет. Но это предположение не совсем верно, ведь при определенных условиях даже нержавейка подвержена коррозии.

Существует четыре основных типа нержавеющих сталей: аустенитная, ферритная, мартенситная и дуплексная.

Аустенитная является доминирующей в промышленности и составляет более 70% от общего объема производства. В ее составе присутствует максимум 0,15% углерода и минимум 16% хрома, что обеспечивает очень надежную защиту от ржавчины.
Ферритная имеет более низкую коррозионную стойкость по сравнению с аустенитными марками, но работает лучше, чем мартенситная.
Мартенситная образуется в процессе закалки (быстрого охлаждения) аустенитной стали. Она отличается высочайшей стойкостью к истиранию и высокой прочностью. Этот тип стали используется во многих малоинвазивных средах, в том числе при производстве хирургических инструментов.
Дуплексные стали, имеющие в себе аустенитную и ферритную фазы, обладают высокой стойкостью к локальной коррозии, особенно к точечной, щелевой и коррозионному растрескиванию под напряжением.

Так почему ржавеет нержавейка? Поговорим об этом ниже.

Отличие нержавейки от простой стали

Первое, что нужно знать о нержавеющей стали – это то, что на рынке существует бесчисленное множество ее составов. То, что отличает их от простого стального сплава (помимо наличия различных компонентов металлов в разных соотношениях) – это защитный оксидный слой на поверхности. Пока он остается неповрежденным, металл будет сохранять все свои прочностные характеристики. Но почему на поверхности нержавейки образовывается оксидный слой? Ответ кроется в конкретных элементах, используемых в большинстве ее видов: железо, марганец, кремний, углерод и хром. В некоторые марки также добавляют никель и/или молибден для дальнейшего улучшения характеристик оксидного слоя. Из перечисленных выше элементов хром оказывает наибольшее влияние на стойкость нержавейки к ржавчине. Это означает, что сплавы с высоким содержанием хрома имеют наивысшую общую стойкость к коррозии, так как вступая в реакцию с атомами кислорода, атомы хрома образуют плотный оксидный слой, препятствующий дальнейшему протеканию реакции. Специальные добавки, такие как молибден, повышают стойкость сплава к определенным агрессивным химическим веществам. Например, нержавейка марки 316 содержит молибден, которого нет в сплаве марки 304, поэтому она более устойчива к хлоридам.

Факторы, вызывающие коррозию

Есть ряд причин, по которым на изделии из нержавейки может образоваться ржавчина. Поскольку существуют сотни различных сплавов, следует учитывать тот факт, что среда, которая приводит к коррозии одного типа стали, может вовсе не повлиять на другой. Перечислим несколько основных факторов, ведущих к развитию ржавчины:

Точечная коррозия

Это точечные, проникающие вглубь, повреждения структуры металла, возникающее из-за нарушения поверхностного слоя. Точечная коррозия может развиваться на поверхности материала вследствие нехватки кислорода в определенной области. В этом случае зона, где наблюдается нехватка кислорода становится анодной, избыток – катодной.

Многие типы сплавов нержавейки подвержены сильной точечной коррозии при воздействии сред, богатых хлоридами (например, солью). Так, сплав марки 304 при использовании на морском транспорте может начать страдать от точечной коррозии в результате контакта с морской водой или с морским бризом, обогащенным солью. Чтобы избежать точечной коррозии, важно использовать нержавеющую сталь, обладающую особой стойкостью к хлоридам, например, марку 316. В качестве альтернативы металл можно обработать специальным покрытием для предотвращения прямого контакта с хлоридами в окружающей среде.

Биметаллическая/гальваническая коррозия

Биметаллическая коррозия может возникать в том случае, когда свариваются вместе два разнородных металла. Поскольку, когда два металла с разными свойствами соединяются через общий электролитический материал, может возникнуть протекание электрического тока от одного материала к другому. Это приводит к тому, что металл, легче принимающий новые электроны станет «анодом» и начнет быстрее коррозировать.

Скорость распространения ржавчины будет меняться в зависимости от следующих факторов:

типа соединяемой нержавеющей стали;
вида электролита;
температуры и влажности окружающей среды, а также общей площади поверхности металлов, которые контактируют с друг другом.

Лучшая профилактическая мера от биметаллической коррозии – нанесение специального покрытия на металлы, предотвращающего поток электронов от катода к аноду.

Следует также отметить, что использование присадки для сварных швов, которая слишком отличается от соединяемых металлов, также может привести к гальванической коррозии в месте сварки.

«Пересадка» простого железа

В некоторых случаях остатки твердых частиц от простой стальной или железной заготовки могут переноситься на поверхность нержавеющей детали. Эти частицы могут нарушить защитный оксидный слой заготовки, что в последующем приведет к ржавлению.

Разница между этой проблемой и проблемой биметаллической коррозии заключается в том, что в этом случае контакт между разнородными металлами является чисто случайным и, как правило, происходящим без ведома производителя. Самой распространенной причиной, по которой частицы простых металлов попадают на заготовку из нержавейки, заключается в том, что оборудование, используемое для обработки одного типа материала, может использоваться для другого без надлежащей очистки между рабочими процессами. Чтобы предотвратить пересадку частиц важно тщательно очищать оборудование при переходе с металла на металл.

Интеркристаллическая коррозия

При нагреве стали выше необходимой температуры происходит процесс сенсибилизации – межкристаллитной коррозии, приводящей к выпадению кристаллов стали с поверхности материала. Атомы углерода изымают из сплава атомы хлора, что приводит к понижению процентного содержания хрома. Когда сенсибилизированные стали начинают контактировать с той или иной агрессивной средой, межзеренная граница превращается в активный анод, а центр кристалла – в катод. При ослабевании межзеренных связей, кристаллы стали выпадают, оставляя небольшие ямки с черным налетом. При соблюдении температурного режима таких проблем не возникает.

Также межкристаллитная коррозия может возникать при сварке. Для ферритных сплавов температура, ведущая к появлению ржавчины, равняется +900 градусов, для аустенитных +450 градусов. Чтобы предотвратить ржавление стали зоны сварных швов обрабатывают специальными составами. Пассивация (так называется процесс обработки) направлена на восстановление защитного слоя металла в местах сварки. Для этого используют различные пасты и гели, лимонную или азотную кислоту.

Щелевая коррозия

Развивается в тех местах, где есть небольшие зазоры между сталью и другой деталью конструкции. Примером такого типа ржавления может быть проникновение влаги под крепежные элементы внутрь изделия. В этом случае в зазоре скапливаются агрессивные ионы, которые вытесняют кислород, что и приводит к появлению ржавчины. Щелевая коррозия может образовываться между двумя соединяемыми поверхностями – двумя металлами или между металлом и неметаллом.

Эрозивная коррозия

Происходит по причине уничтожения оксидной пленки тем или иным абразивом. Если нержавейку регулярно подвергать воздействию абразивной жидкости, ее защитный слой будет разрушаться, что приведет к проявлению ржавчины. Чтобы этого избежать важно отказаться от обработки поверхности изделий из нержавейки абразивными веществами. Особенно пагубное влияние на нержавеющие стали оказывает хлор, именно поэтому при очистке изделий нельзя использовать хлорсодержащие средства.

Фактор обработки

Немаловажным фактором в образовании ржавчины является вид обработки поверхности. Так, к примеру, изделия с более гладкой поверхностью гораздо устойчивее к ржавлению, чем нержавеющие изделия с шероховатой. Все дело в том, что шероховатые поверхности быстрее загрязняются и нуждаются в большем уходе. Если элементы с шероховатой поверхностью, выполненные из нержавейки марки 304, будут использоваться в пищевой промышленности либо морских условиях, они быстро выйдут из строя, так как быстро покроются коррозионными пятнами.

Уход за металлом

Нержавеющая сталь отличается высокой прочностью и долгие годы сохраняет свои эстетические качества. Однако для того чтобы она полностью оправдала свое название, за ней следует регулярно ухаживать, ведь данный материал, как и другие металлы, подвержен воздействию многих разрушающих факторов.

Чтобы предотвратить развитие коррозии еще на этапе производства, важно предотвратить контакт нержавейки с железом или обычной сталью. Это требует бдительности при очистке оборудования, рабочих столов, инструментов, складских помещений, токарных валиков и так далее. Любые частицы пыли углеродистой стали, оседающие на нержавейке во время изготовления, могут загрязнить ее поверхность, увеличивая вероятность образования ржавчины. Также важно соблюдать правила сварки и последующей обработки металла.

Как в загородных условиях, так и в условиях городской среды нержавейка нуждается в регулярной очистке – мытье теплой водой с содержанием ПАВ. При этом следует избегать использования очистителей, в которых содержатся хлориды и аммиак. В быту для очистки нержавейки часто применяют 8% лимонную кислоту. Если на поверхности нержавейки стали появляться пятна или ямки, необходимо обработать эти места жесткой губкой. Устранять окислы железа лучше всего специальными средствами, которые представлены на современном рынке в широком ассортименте. Регулярная чистка нержавейки увеличивает срок ее службы и улучшает внешний вид.