Что предпринять при ржавлении нержавейки

Нержавеющая сталь – покрытие высокого качества, которое проходит легедирование с примесью некоторых химических элементов. Они придают материалу антикоррозийные качества. После легитирования стали не вредит влага, воздух, агрессивные среды.

Но иногда качество нержавейки постепенно снижается, материал покрывается пятнами коррозии. В связи с чем такое происходит?

На ржавление влияет совокупность причин – главной из них является – несоответствующая нормам эксплуатация.

Оцинкованный кузов менее подвержен коррозии и разрушению частей машины от воздействия отрицательных факторов, что увеличивает срок их эксплуатации.

Имеет ли способность нержавеющий материал ржаветь

Нержавеющая сталь подразделяется на три класса, обладающих определёнными параметрами и особенностями использования:

• Коррозионностойкий материал. Устойчив к распространению коррозии в неосложнённой среде – в быту и производственных условиях.
• Жароустойчивая сталь. Термостойкая, не покрывается ржавчиной при высоких температурах окружающей среды, годится для использования на заводах по производству химических веществ.
• Жаропрочная сталь. Не теряет крепости даже при очень высокой температуре воздуха.

Так не каждый тип нержавеющего покрытия подлежит использованию в каких-либо агрессивных условиях.

Например, применение классической нержавейки при приготовлении пище, регулярное промывание с использованием хлорсодержащих составов быстро портит покрытие.

Подобным образом использование металла в морской воде способствует увеличению скорости коррозии во много раз.

Коррозия часто образуется на стали после сваривания (термического воздействия), если её осуществляли, не следуя необходимым принципам. После механического повреждения материала результат будет подобным: на участке изъяна появится точечная ржавчина.

Гладкое полированное покрытие покрывается ржавчиной медленнее, чем шероховатое, на втором ржавые участки будут образовываться стремительнее.

Защита от коррозии прорывается в тех частях, где попадают капли раскалённой окалины, так как при воздействии высокой температуры в не жаростойком металле легирующие вещества (такие, как хром) выгорают.

Впоследствии прогоревшие вмятины, их края и соседние участки попадают под воздействие ржавчины, несмотря на то, что более глубокие пласты стали обычно не ржавеют.

Спасти покрытие можно, обработав его подходящими пастами, особыми эмульсиями.

Другие причины коррозии нержавейки:

• соприкосновение металла с обыкновенной сталью углеродистого типа (в т. ч. инструментами, контактирующими с поражённым материалом при его нарезании);
• систематическое очищение щётками из металла;
• отсутствие надлежащего обрабатывания сварного стыка механическим либо химическим путём.

Поводом к возникновению пятен ржавчины на материале в какой-то степени является его первоначальное плохое качество. На защищённость стального покрытия от коррозии влияет входящий в его состав хром в достаточном объёме.

Хром после влияния воды, паров воздуха, кислотных и щелочных соединений образует очень тонкий герметический пласт, не позволяющий ржавчине распространяться.

Если в структуре средства недостаточно хрома или он неравномерно расположен, то создать и поддержать оксидный слой не получится.

Свойства, определяющие устойчивость, стали к ржавчине

Для препятствования ржавлению металлов, она должна испытать пассивацию – превращение покрытия в неактивную (пассивную) массу, когда на ней образуется тонкий предохраняющий слой.

Качественная нержавеющая сталь просто и быстро проходит процесс пассивации при обыкновенных условиях атмосферы – взаимодействии с кислородом в воздухе.

Чем большее количество хрома содержится в структуре нержавеющего материала, тем выше её пассивационные параметры и противокоррозионные качества.

Помимо хрома, легирование стального покрытия делают никелем. Этот элемент также благоприятствует пассивации, но поменьше.

И тот, и другой металл привносят максимум устойчивости к коррозии, несмотря на то, что в сталь могут входить и другие вещества: ниобий, молибден и медь.

Чтобы усилить качества защиты, любые примеси должны быть в обыкновенном состоянии, а при преобразовании их состава устойчивость к ржавлению снижается (к примеру, при превращении хрома в вещество нитрида и карбида).

Это может случиться при химической реакции с едким серным, соляным или плавиковым кислотным соединением.

Пласт пассивного типа

Пласт пассивного вида – это тонкий слой из оксида, формирующийся на металле после взаимодействия кислорода и хрома.

Он благоприятно влияет только на качества нержавеющей стали: на обыкновенном покрытии кислород, взаимодействуя с атомами железа способствует формированию мельчайших отверстий и образованию коррозии.

Ржавый слой также будет считаться пассивным, по причине реакционной инертности в отношении атмосферы, где он находится.

Виды ржавчины нержавейки

Стыковая коррозия металлических изделий из нержавейки

Щелевое ржавление – широко распространённый тип коррозии стали.

Она распространяется там, где есть маленькие щели в объекте, к примеру, если вода попадает под крепёж вовнутрь предмета. Другим покрытием при такой проблеме чаще всего бывает резиновый уплотняющий материал, прокладка либо какая-то другая металлическая деталь.

Ржавчина на стыках формируется следующим образом:

1. Накопление ионов агрессивного заряда в щелях, выталкивание кислорода.
2. Возникновение анода в трещине (материал вокруг щели в это время выступает катодом).
3. Появление ржавчины в связи с изменённой кислотности среды и реакции электрохимической природы.

Для избегания коррозии в зазорах, необходимо надлежащим образом спроектировать объекты.

Большое значение имеет проведение катодной защиты, снижающей кислотность, а ещё улучшение текучести среды.

Коррозия общего вида на поверхности

Общая коррозия – это нарушение структуры стали, проходящее равномерно по её поверхности. Она деструктурирует оксидный слой на большом участке предмета либо по всему его периметру.

Основная причина – воздействие едких щелочей и кислот, растворов с йодом, фтором и бромом.

Опаснейшим же уничтожителем нержавейки является хлор – по этой причине запрещается использовать для её очищения моющие вещества с хлором.

Точечная ржавчина (питтинг)

Наиболее всего от такого вида ржавчины страдают нержавеющие стали и сплавы на базе алюминия и никеля.

В противопоставление обыкновенной стали, подвергающейся в основном общему ржавлению всей поверхности, нержавейки в основном поражаются питтингами – небольшими изъянами.

Местная деструкция пассивного пласта образуется по следующим причинам:

1. появление царапин и механических повреждений;
2. местное изменение стальной структуры;
3. частичное воздействие хлорных, серных и галогенидовых ионов;
4. увеличение температуры.

Точечная коррозия – наиболее распространённый вид различных типов коррозии. Она является причиной появления дыр в баках, небольших трещин в трубопроводах и резервуарах.

Чаще всего их диаметр – не превышает одного миллиметра, однако глубина бывает небольшой – в этом заключается каверзность данной проблемы.

Также, как и при щелевом ржавлении в качестве анода идёт определённый питтинг, а катод – оставшаяся неиспорченная поверхность. При добавке молибдена к нержавейке во время её изготовления увеличивается устойчивость металла к точечному ржавлению.

Интеркристаллическая ржавчина

У этого явления есть и другое название – межкристаллитное ржавление (коррозия) нержавеющих сталей (МКК).

Оно образуется, если резко увеличивается температура, к примеру, во время сварки.

Коррозия начинается, когда под воздействием нагревания вдоль периметра зёрен проявляется карбамид хрома, в это время полностью изменяется структура легирующей добавки.

Ферритная сталь начинает подвергаться распространению коррозии при минимальной температуре +900°, а аустенитная – при +450°.

Контактная ржавчина

Этот тип ржавчины распространяется при непосредственном контакте разнородных металлических материалов между собой под влиянием электролитов.

Например, это происходит при стыковке различных металлических поверхностей в агрессивных условиях, проводящих ток – морской воде.

В конечном счёте металл локально разрушается, а менее благородные материалы вообще способны раствориться.

Числовая величина устойчивости к точечной ржавчине (PREN)

Значение PREN считается справочным. Оно даёт информацию о склонности разных типов и марок нержавейки к возникновению питтингов.

Числовое значение устойчивости к точечной ржавчине используется в качестве отправной точки, но не в целях точного руководства для охарактеризования коррозионной устойчивости.

Чаще всего более стойким к точечной ржавчине являются молибденовые, азотные соединения и хром, при использовании как добавка во время легирования.

Чем выше показатель PREN, тем более устойчивым к распространению питтингов будет металл.

Методы защиты металлической поверхности от МКК

Удалить с покрытия следы коррозии иногда довольно трудно, главным образом, если дефект проник глубоко в материал.

Были разработаны эффективные способы борьбы с межкристаллитным ржавлением, выделим некоторые из них:

• Отжигание (стабилизация). Стали ферритного типа подвергают воздействию повышенных температур (от 750 до 900 градусов выше ноля), после этого увеличивается количество хрома на материале, а распределение вещества становится равномернее.
• Снижение количества углерода. При достижении концентрации средства показателя меньше 0,33 %, сталь будет почти неподверженной явлению МКК.
• Закаливание в воде. Этим способом обрабатывают аустенитную сталь. Он способствует переходу карбидов хрома в более подходящий вид и расположиться на границах зёрен металлической поверхности.

Для исключения у стали предрасположенность к межкристаллитной коррозии, в неё добавляют также другие элементы: тантал, титан, ниобий, что повышает себестоимость металла. Чтобы материал не подвергался коррозии, содержание таких добавок должно превышать нормы углерода в пять – десять крат.

Ржавчина и обработка поверхности нержавейки

Избавиться от ржавчины можно химическим методом, применив особые преобразователи ржавых следов.

Ещё поверхность предметов, сделанных из нержавеющей стали, допускается фрезеровать, зачищать, шлифовать и полировать.

На выбор подходящего способа влияют предпочтения специалиста и некоторые другие условия.

Подходящий метод обработки зависит от первоначальной коррозионной устойчивости определённой марки металла. На шершавых покрытиях обычно образуется точечная коррозия, а на гладких – ржавые следы распространяются нечасто.

Марки стали 304, 316, если их применять при контакте с морской водой, быстро покрываются пятнами коррозии, их следует предохранять от ржавчины тщательнее.

Как ухаживать за нержавейкой

Для более длительного сохранения эстетичности и функциональности стальных объектов, за ними необходим надлежащий уход.

При обычном климате предметы не реже, чем раз в полгода, промывают, используя мягкие поверхностно-активные вещества, не содержащие хлор и аммиак. Если они используются в суровом климате, промывание следует проводить чаще.

Обнаружив пятна ржавчины, нужно их оттереть надлежащим образом, заделать впадины подходящими для этих целей составами.

Подходящий уход увеличит длительность эксплуатации объектов из нержавеющей стали и уменьшит вероятность покрывания их ржавчиной.