Процесс коррозии – это попытки металлов перейти в их естественное окисленное состояние. Металлы, включая хром, алюминий и титан, характеризуются повышенной коррозионной стойкостью в некоторых средах. Железо и его железоуглеродистый сплав обладает низкой коррозионной стойкостью.
Различное поведение металлов связано с образованием на их поверхности тонкого слоя, который защищает металл от коррозии. Это явление называется пассивацией поверхности. Хром и никель особенно склонны к пассивации, что оправдывает использование этих металлов в качестве основных легирующих элементов для нержавеющих сталей.
Даже при содержании хрома 12% сталь проявляет пассивирующие свойства. В более агрессивных средах необходимо использовать сталь с повышенным содержанием хрома и других легирующих добавок.
Предполагается, что срок службы готовой продукции из нержавеющей стали составляет более 50 лет эксплуатации.
Однако бывают случаи коррозии нержавеющей стали из-за таких причин:
• неправильно подобранная марка стали по категории экологической агрессивности,
• загрязнение стали из-за неправильного хранения и использования неподходящих инструментов для обработки поверхности – нельзя использовать те же инструменты для обработки нержавеющей стали, которые использовались для обработки черной стали,
• контакт с нелегированной (черной) сталью – особенно во время транспортировки, хранения, сборки (элементы из нержавеющей стали должны быть закреплены винтами, заклепками и т. д., также из нержавеющей стали),
• неправильно подобранная форма элементов, способствующая отложению грязи (щели, карманы и т. д.).
Признаки коррозии нержавеющих сталей различны. Можно заметить, что коррозия происходит в основном на всевозможных внутренних неоднородностях металла (неметаллические включения, осадки, деформации) и на внешних (края, царапины, вмятины, остатки окалины, отложения и т. д.).
С другой стороны, гладкие и однородные поверхности определенно более устойчивы к этому типу коррозии. Вот почему так важно правильное травление и пассивация поверхности. Кстати, если вы ищете, где купить метиз, посетите сайт компании.
Основные виды коррозии
• Равномерная (общая) коррозия – происходит по всей поверхности. Относительно наименее опасная, поскольку она заключается в равномерном воздействии на всю поверхность нержавеющей стали. В результате толщина стального изделия равномерно уменьшается, а общая прочность корродированного компонента снижается. Это предотвращается периодическая пассивация поверхности.
• Межкристаллическая коррозия – происходит, когда активная среда атакует границы зерен, не нарушая их внутренней части. Этот тип коррозии распространяется глубже в металл по границам зерен, нарушая целостность металла. Агрессивная коррозионная среда либо «отслаивает» отдельные зерна от поверхности стали, тем самым уменьшая толщину стенки, либо без видимых внешних признаков нарушает согласованность между зернами. Межкристаллитная коррозия – один из самых опасных видов коррозии. Коррозионное растрескивание под напряжением – возникает из-за наличия в металле остаточных напряжений. Области материала с разными напряжениями имеют разное количество внутренней энергии, что в присутствии растворов приводит к образованию локальных связей, которые, в свою очередь, вызывают коррозию. Это могут быть напряжения, вызванные внешними силами, а также напряжения от предыдущих технологических процессов, например, изгиба, сварки. Этот вид коррозии проявляется в трещинах.
• Питтинговая коррозия – возникает, когда металл подвергается воздействию только в определенных местах поверхности (местная коррозия), в результате чего в этих местах образуются ямки – точечная потеря массы стали. Протекание процесса точечной коррозии связано с действием локальной связи, которая образуется между большой пассивированной стальной поверхностью, которая является катодом, и локальной депассивированной зоной, которая является анодом. Скорость растворения металла на аноде очень высока, в результате чего стенки прокалываются (перфорация) за очень короткое время без какой-либо значительной потери массы вне зоны воздействия. Точечная коррозия коррозионно-стойких сталей чаще всего возникает в водной среде, содержащей ионы галогенидов, то есть ионы хлора, брома и йода.
• Усталостная коррозия. Явление усталостной коррозии – это явление, которое возникает в результате взаимодействия коррозионно-агрессивной среды и циклических или переменных напряжений, что, в свою очередь, приводит к растрескиванию металла. Под действием напряжения защитный слой (пассивный слой) на коррозионно-стойкой стали разрушается, что приводит к повреждению незащищенного (открытого) металла.
• Щелевая коррозия – появляется в конструктивных зазорах и полостях, под уплотнениями, головками болтов и заклепок, под отложениями и окалиной, а также во всех видах трещин. Щелевая коррозия возникает в результате постепенного исчезновения пассивного слоя в зазорах, в котором из-за затрудненного вовлечения воздуха и подавления подачи кислорода металл не может регенерироваться. Предотвращение щелевой коррозии заключается в основном в устранении зазоров, особенно конструкционных, уже на этапе проектирования аппаратов и устройств производства.
• Контактная коррозия (гальваническая) – возникает в точке контакта двух металлов или сплавов с разными потенциалами, в результате чего образуется гальванический элемент. Эффективность ячейки увеличивается с увеличением разности потенциалов между двумя металлами, контактирующими друг с другом в агрессивной среде, например, содержащей ионы хлора. Комбинация стали с металлом с другим электрохимическим потенциалом с участием электролита вызывает интенсивное растворение менее благородного металла, особенно когда его поверхность намного меньше по сравнению с поверхностью более благородного металла.
