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不锈钢为什么也生锈?

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不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。


1.不锈钢不是不会生锈

也同样会在表面生成一种氧化物。目前市面上所有的不锈钢的不锈机理都是因为存在Cr元素。不锈钢耐蚀的根本原因(机理)是钝化膜理论。所谓钝化膜就是在不锈钢的表面有一层以Cr2O3为主的薄膜。由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中的腐蚀受阻,这种现象称为钝化。这种钝化膜的形成有两种情况,一种是不锈钢本身就有自钝化的能力,这种自钝化能力随铬含量的增加而加快,因此它才具有了抗锈性;另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液(电解质)中,在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。当钝化膜被损坏后,立即又可形成新的钝化膜。

不锈钢钝化膜之所以具有抵抗腐蚀的能力,有三个特点:一是这个钝化膜厚度极薄,在铬含量>10.5%的条件下,一般只有几个微米;二是这个钝化膜的比重大于基体的比重;这两个特点说明这个钝化膜既薄又致密,因此,这个钝化膜很难被腐蚀介质击穿去快速腐蚀基体;第三个特点是这个钝化膜的铬浓度比基体高三倍以上;因此钝化膜有很高的耐腐蚀性。


2.不锈钢一定条件下,也是会被腐蚀的

不锈钢的应用环境极其复杂,单纯的氧化铬钝化膜还不能适应高耐蚀性的要求。因而根据使用条件的不同还需要在钢中加入钼(Mo)、铜(Cu)、氮(N)等元素,以改善钝化膜的组成,进一步提高不锈钢的耐蚀性。添加Mo,由于腐蚀的产品MoO2-靠近基体而强烈促进集体的钝化,阻止了对基体的腐蚀;添加Cu使不锈钢表面钝化膜中含有了CuCl,因它与腐蚀介质不发生作用而提高了耐蚀性;添加N,由于钝化膜富集了Cr2N,使钝化膜中Cr浓度提高,因而提高了不锈钢的耐蚀性。


不锈钢的耐蚀性是有条件的,一个牌号的不锈钢在某一种介质中是耐腐蚀的,但在另一种介质中可能遭到破坏。同时不锈钢的耐蚀性也是相对的,到目前为止,还没有一种不锈钢在所有环境中都是绝对不腐蚀的。


不锈钢具有抵抗大气氧化的能力——即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力——即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是 随其钢质本身化学组成、加护状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀、不生锈的。


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