چرا فولاد ضد زنگ هنوز زنگ می زند؟

انواع مختلفی از فولاد ضد زنگ مانند فولاد ضد زنگ فریتی، فولاد زنگ نزن آستنیتی، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی، فولاد ضد زنگ دوبلکس، فولاد ضد زنگ سخت کننده بارشی و غیره وجود دارد که در شکل زیر نشان داده شده است.
دلیل اینکه فولاد ضد زنگ می تواند ناکارآمد باشد عمدتاً این است که حاوی کمتر از 12٪ کروم (Cr) است که از شکل بالا قابل مشاهده است. کروم روی سطح با اکسیژن هوا واکنش می دهد و یک فیلم غیرفعال اکسید کروم (Cr2O3) تشکیل می دهد. این فیلم غیرفعال بسیار نازک اما متراکم است که می تواند فلز را از محیط خارجی جدا کرده و از واکنش های شیمیایی جلوگیری کند و در نتیجه از فلز در برابر خوردگی محافظت کند.

حتی اگر سطح فولاد ضد زنگ از نظر مکانیکی آسیب ببیند یا از نظر شیمیایی فرسایش یافته باشد، فیلم غیرفعال‌سازی اکسید کروم می‌تواند خود-ترمیم شود. تا زمانی که اکسیژن کافی وجود داشته باشد، عنصر کروم روی سطح فولاد ضد زنگ می تواند به واکنش با اکسیژن ادامه دهد، فیلم غیرفعال آسیب دیده را ترمیم کند و اثر محافظتی آن را بازیابی کند.

فولاد ضد زنگ تحت محافظت فیلم غیرفعال کننده اکسید کروم، می تواند در برابر فرسایش بیشتر محیط های خورنده مانند اسیدها، قلیاها و نمک ها مقاومت کند. با این حال، در عمل واقعی، مردم هنوز هم گاهی اوقات زنگ زدگی فولاد ضد زنگ را می بینند، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. چه خبر است؟
1. کیفیت فولاد ضد زنگ بی کیفیت است و ترکیب مواد الزامات را برآورده نمی کند. به عنوان مثال، محتوای واقعی کروم کمتر از 12٪ است یا محتوای عناصری مانند نیکل و مولیبدن کافی نیست، که نمی تواند اثر ضد زنگ خوبی داشته باشد.

2. در محیطی حاوی یون های هالوژن (Cl-، Br-، I-، و غیره) مانند آب دریا، اسپری نمک، کلر{2}}حاوی مواد شوینده و غیره استفاده می شود.

3. فولاد ضد زنگ تحت تأثیر دمای بالا قرار می گیرد و خوردگی بین دانه ای رخ می دهد. هنگامی که فولاد ضد زنگ در دمای 427 تا 816 درجه حرارت داده می شود، مانند پس از جوشکاری یا عملیات حرارتی، کاربید کروم (Cr23C6) در مرز دانه رسوب می کند و منجر به تخلیه کروم در نزدیکی مرز دانه می شود (محتوای کروم).<12%), thereby losing the ability to form a passivation film.

4. خوردگی ناشی از استرس. هنگامی که فولاد ضد زنگ تحت تنش کششی قرار می گیرد، در صورت وجود عوامل در موارد 2 و 3 فوق، تنش نفوذ محیط خورنده را تسریع می کند و باعث انتشار ترک ها در امتداد مرز دانه یا از طریق دانه می شود.

5. سطح آلوده یا آسیب دیده است. به عنوان مثال، هنگامی که ابزار کربن فولادی با سطوح فولادی ضد زنگ تماس پیدا می کند، براده های آهن باقیمانده می توانند به دلیل پتانسیل های مختلف بین فلزات باعث خوردگی گالوانیکی شوند. خراش، پاشش جوش و غیره می تواند به فیلم غیرفعال آسیب برساند و باعث ایجاد نقاط شروع خوردگی قبل از تشکیل فیلم غیرفعال شود. لکه های روغن روی سطح فولاد ضد زنگ می تواند مانع تشکیل فیلم غیرفعال شود. گرد و غبار و ناخالصی ها می توانند رطوبت و مواد خورنده را جذب کنند و در نتیجه خوردگی موضعی را تسریع کنند.(来源:iMechanics机械)