Защо неръждаемата стомана е "неръждаема": основен механизъм на пасивен филм от хром
Това, което отличава неръждаемата стомана от обикновената въглеродна стомана, е нейното съдържание на хром от поне 10,5%. Хромът спонтанно реагира с кислорода във въздуха, за да образува плътен, непрекъснат богат на хром-пасивен оксиден филм в нанометров мащаб. Тази ултра-тънка бариера блокира влагата, кислорода и корозивните среди и разполага с-способност за самопоправяне: малки повърхностни драскотини бързо ще възобновят защитния слой от хромов оксид при аеробни условия, осигурявайки дългосрочна-устойчивост на ръжда.
Хромът сам по себе си осигурява само основни анти{0}}корозионни характеристики. Чрез легиране с никел, молибден, азот, титан и други елементи, индустрията е разработила четири основни металографски системи от неръждаема стомана, пригодени за различни условия на експлоатация.
Класификация, свойства и сценарии за приложение на четирите основни системи от неръждаема стомана
1. Аустенитни неръждаеми стомани (серия 300: 304, 316L, 321)
Добавен е никел за стабилизиране на аустенитната микроструктура. Тези степени са не-магнитни, показват отлична пластичност и превъзходна огъваемост и заваряемост, с най-добра обща устойчивост на корозия.
304 (18Cr-8Ni): Клас с общо предназначение за граждански приложения;
316L: Легиран с 2%–3% молибден за драстично повишена устойчивост на корозия на хлоридни йони, подходящ за крайбрежни райони, химическа обработка и среди с морска вода;
321: Титанов-стабилизиран клас с висока-температурна устойчивост и устойчивост на междукристална корозия, използван за високо-температурни тръбопроводи и котли.
2. Феритни неръждаеми стомани (430, 409L; Серия 400 без-без никел)
Без{0}}никел с по-ниски производствени разходи, слабо магнитен и с отлична топлопроводимост, но посредствена заваряемост. Широко приложение в панели за домакински уреди, декорации за кухни и бани и автомобилни изпускателни системи; икономически-ефективният избор за сухи вътрешни среди.
3. Мартензитни неръждаеми стомани (410, 420)
Високото съдържание на въглерод и ниското съдържание на хром позволяват втвърдяване чрез закаляване, осигурявайки изключителна твърдост и острота на цената на слаба устойчивост на ръжда. Основните употреби включват режещи инструменти, клапани, лагери и хирургически остриета.
4. Дуплексни неръждаеми стомани (2205, 2507)
Дву{0}}фазна микроструктура, състояща се от аустенит и ферит. Тяхната якост на опън удвоява тази на неръждаема стомана 304, с водеща в индустрията-устойчивост на точкова корозия и корозионно напукване под напрежение. Като специални неръждаеми стомани от висок клас, те обслужват работни условия с изключително висока-корозия, като например дълбоководни-съоръжения, химически процеси със силна киселина и проекти за обезсоляване на морска вода.
Изясняване на често срещаните погрешни схващания в индустрията
„Не-магнитната неръждаема стомана се равнява на високо качество“: Феритната неръждаема стомана клас 430 е магнитна, докато студено{2}}обработената 304 също развива лек магнетизъм. Магнетизмът не може да се използва за оценка на качеството на материала.
„Неръждаемата стомана никога не ръждясва“: Тежък солен спрей, силна киселина или продължително потапяне във вода може да разруши пасивния филм, което да доведе до точкова корозия и петна от ръжда. Подходящите степени на материала трябва да бъдат избрани в съответствие със средата на обслужване.
