Rostfritt stål har utmärkt korrosionsmotstånd totalt sett, men det är inte "korrosionssäker." Dess korrosionsbeständighet beror på olika faktorer, vars kärna ligger i principen om dess "rustlöshet".
Enkelt uttryckt kommer rostfritt stål korrosionsbeständighet främst från en extremt tunn, stark och tät kromoxidfilm (passiveringsfilm) på ytan. Denna film isolerar järnet inuti från externa frätande medier och förhindrar därmed rost.
Jag kommer att förklara detta i detalj från flera aspekter nedan:
I. Nyckelfaktorer för rostfritt stål korrosionsbeständighet
1. Krom (CR) -innehåll: Detta är det viktigaste elementet. Stål har "rostproof" -egenskaper endast när krominnehållet når 10,5% eller högre. Chromium reagerar med atmosfäriskt syre för att bilda den avgörande cr₂o₃oxidfilmen. Ett högre krominnehåll indikerar i allmänhet bättre korrosionsbeständighet. Vanliga 304 rostfritt stål innehåller cirka 18% krom.
2. Legeringselement:
Nickel (NI): Dess primära funktion är att stabilisera den austenitiska strukturen (304 och 316 är båda austenitiska rostfritt stål), förbättring av seghet, duktilitet och svetsbarhet och ger förbättrad korrosionsbeständighet mot vissa syror.
Molybden (MO): Det förbättrar avsevärt resistensen mot klorider (såsom saltvatten) och gropskorrosion. Till exempel innehåller 316 rostfritt stål 2% mer mo än 304, vilket resulterar i betydligt överlägsen korrosionsbeständighet, särskilt i marina och kemiska miljöer.
Kol (c): Ju lägre innehåll, desto bättre (t.ex. 304L mot 304). Kol kombinerar med krom för att bilda kromkarbider, som konsumerar närliggande krom, minskar krominnehållet i det området och minskar korrosionsbeständighet (känd som "intergranulär korrosion").
3. Ytkondition: Släta, rena ytor är mer gynnsamma för bildandet och underhållet av en passiv film. Grova, repade ytor är mer benägna att ha smuts och korrosion.
4. Miljömedier: Korrosionsmotståndet för rostfritt stål är mycket beroende av dess miljö.
Ii. Vanliga korrosionsformer av rostfritt stål
Även det bästa rostfritt stålet kan korrodera under vissa förhållanden:
1. Enhetskorrosion: Korrosion förekommer relativt enhetligt över en stor ytarea. Detta förekommer vanligtvis i starka syra- eller alkaliska miljöer. Detta kan undvikas genom att välja ett lämpligt betyg (till exempel den mer syrabeständiga 316 rostfritt stål).
2. Pittningskorrosion: Detta förekommer i miljöer som innehåller kloridjoner (CL⁻), såsom havsvatten, saltspray och svett. Korrosion koncentreras vid en enda punkt och fortskrider djupt och orsakar betydande skador. Molybdeninnehållande rostfria stål (såsom 316 rostfritt stål) är mer resistenta mot putningskorrosion.
3. Crevice Corrosion: Detta inträffar inom sprickor eller under täckningar, där otillräcklig syreförsörjning skadar den passiva filmen. Detta ses ofta på flänsanslutningar, skruvsprutor och under packningar. 316 Rostfritt stål är också mer resistent mot sprickkorrosion än 304 rostfritt stål.
4. Intergranulär korrosion: Felaktig värmebehandling eller svetsning kan orsaka nederbörd av kromkarbid vid korngränser, vilket resulterar i kromutarmning nära korngränserna och gör korrosion längs dessa gränser mer sannolikt. Detta kan undvikas genom att använda låga koldioxidkvaliteter (t.ex. 304L och 316L).
5. Stresskorrosionssprickning (SCC): spröd sprickor orsakade av de kombinerade effekterna av dragspänning och specifika frätande medier (främst kloridjoner för austenitiskt rostfritt stål). Duplex rostfritt stål har utmärkt SCC -motstånd.
Iii. Dagliga användningsrekommendationer
Köksutrustning och heminredning: 304 Rostfritt stål är helt kapabelt att motstå vatten, luft, matolja och svagt sura livsmedel (som vinäger och fruktsyror).
Kustområden: 316 Rostfritt stål bör föredras för utomhusdekoration, räcken och andra applikationer för att motstå korrosion från salt, fuktig luft.
Industriella tillämpningar: Urval måste baseras på de specifika kemiska medierna, koncentrationen och temperaturen.
Underhåll: Håll ytan ren och undvik långvarig förorening (som olja och damm). Mindre rost kan återställas med en dedikerad rostfritt stålrensare eller tandkräm.
Sammanfattning
Rostfritt stål har i allmänhet utmärkt korrosionsbeständighet, men prestanda varierar beroende på typ och miljö. Att välja rätt rostfritt stål är avgörande för specifika applikationer.
För de flesta vardagliga applikationer är 304 rostfritt stål det mest kostnadseffektiva valet.
För mer krävande miljöer, särskilt de som involverar klorider (havsvatten, salt, svett) eller kemiska miljöer, är 316 rostfritt stål ett mer tillförlitligt val.