不鏽鋼生鏽的原因

不銹鋼 被廣泛認為具有耐腐蝕性 金屬, yet it can develop rust 在特定條件下。

存在 chromium in 不銹鋼 創造一層保護性氧化層 層 那通常會阻止 腐蝕然而，暴露於某些因素可能會削弱這種保護性。

暴露於有害化學品、鹽水、油脂或長時間暴露於高溫等因素，可能導致 rust and deterioration. 理解原因的 腐蝕 in 不銹鋼 在各種工業與消費領域中，對於適當材料的選擇至關重要 應用程式.

本指南將探討背後的科學 不銹鋼s typical 抗拒 to 腐蝕 並提供預防方法與維護措施的全面資訊。

了解不鏽鋼成分

不銹鋼的特性由其成分決定，其中包括金屬和元素的混合。 不銹鋼 本質上是一種鐵基合金，含有至少10.5%的鉻，與普通碳鋼不同。

負責不銹鋼耐腐蝕和防銹的元素是鉻，通常在熔煉和鑄造過程中佔合金成分的12%到20%。鉻的存在會在表面形成一層被動的鉻氧化層，防止氧氣和水分接觸到底層金屬。

鉻在防銹中的作用

鉻在防銹方面扮演著關鍵角色，通過形成一層保護性氧化層。這層氧化層對於在各種環境中維持不銹鋼的完整性至關重要。

不同類型的不鏽鋼合金

不同的不鏽鋼合金是為特定應用而設計，其成分的變化影響其耐腐蝕性能。例如，300系列不鏽鋼含有鎳以提升耐腐蝕性，而400系列則具有較高的碳含量以增加強度，但耐腐蝕性較低。

不鏽鋼通常如何抗腐蝕

令人矚目的耐腐蝕性 不銹鋼 主要是由於其固有的組成。 不銹鋼 含有至少10.5%的鉻，會與氧氣反應，在其表面形成一層薄而保護性的氧化層。

保護氧化層

這層保護層，也被稱為被動層，非常薄，會在以下情況下自發形成 不銹鋼 暴露於氧氣中。它充當底層之間的屏障 金屬 and the environment, preventing 腐蝕.

比較不鏽鋼與其他金屬

當比較 不銹鋼 到其他 金屬, 它變得清楚的是它的 耐腐蝕性 優越。不同於一般 鋼鐵 or 鐵, 不銹鋼 由於鉻含量形成的穩定氧化層，保持其完整性。

不鏽鋼生鏽的原因

不鏽鋼的腐蝕是一個受到多種因素影響的複雜過程。雖然不鏽鋼以其抗腐蝕性著稱，但並非完全免於生鏽。了解可能導致腐蝕的具體條件，對於維護不鏽鋼產品的完整性至關重要。

暴露於強氯化物

導致不銹鋼生鏽的主要因素之一是暴露於極強的氯化物中。富含氯化物的環境，例如高濃度的鹽水，能夠穿透不銹鋼表面的鉻化層，並引發點蝕，尤其是在較低等級的不銹鋼如304中。

雙金屬/電池腐蝕

雙金屬或電化腐蝕發生在不銹鋼與不同金屬接觸並存在電解質的情況下。這種接觸會產生電化學反應，促使腐蝕加劇。製造商應避免將不同金屬焊接在一起，以防止此類腐蝕。

鐵或鋼污染

與鐵粒子或碳鋼碎片的污染可能破壞不銹鋼上的保護性氧化層，導致外來材料生鏽並擴散腐蝕到不銹鋼表面。

極端溫度暴露

暴露於極端溫度可能會改變不銹鋼的冶金結構，可能導致結垢的形成。這些結垢的電化學性質可能與基材不同，進而引發腐蝕。

環境因素

各種環境因素，包括工業污染物、高濕度結合空氣中的污染物，或酸性條件，可能會導致不銹鋼的耐腐蝕性下降。了解這些因素是選擇適合特定應用和環境的不銹鋼等級的關鍵。

通過識別不銹鋼腐蝕的原因，個人可以採取積極措施來防止生鏽並確保他們的不銹鋼產品的耐用性。

不鏽鋼腐蝕的種類

雖然不銹鋼以其抗腐蝕能力而聞名，但各種環境和化學因素可能導致不同的腐蝕類型。了解這些腐蝕形式對於維護不銹鋼在各種應用中的完整性至關重要。

一般腐蝕

一般或均勻腐蝕是影響不銹鋼和其他金屬最常見的類型。它發生在材料表面形成均勻的腐蝕層時 表面. 這種類型的腐蝕被認為是最溫和的，因為它的進展具有可預測性且容易被檢測到。

點蝕腐蝕

點蝕腐蝕尤其危險，因為它會形成局部的深層穿透，可能破壞結構完整性。它始於陰極點或局部陽極，形成一個小的點蝕腐蝕區域。

裂縫腐蝕

裂縫腐蝕發生在狹小空間中，where 氧氣 已耗盡，形成差異通氣池。這種類型的腐蝕常見於接頭、墊片下方或螺紋連接處。

晶間腐蝕

不銹鋼晶界腐蝕攻擊晶界，常由於熱處理不當所引起。這導致鉻碳化物沉澱，並使相鄰區域缺乏 chromium.

應力腐蝕裂紋

應力腐蝕裂紋結合了拉伸應力與腐蝕 環境, 創造出垂直於施加應力傳播的裂縫。這可能導致突然的災難性失效。

電池腐蝕

電鍍腐蝕發生在不銹鋼接觸到較活潑的 金屬 在電解質存在的情況下。這會形成一個電化學電池，其中較活潑的金屬會優先腐蝕。

不銹鋼可能經歷的各種類型的腐蝕包括：

• 一般腐蝕，呈現為金屬表面均勻的劣化。
• 點蝕腐蝕，造成局部深層穿透。
• 狹縫腐蝕，發生在氧氣耗盡的狹小空間中。
• 晶間腐蝕，攻擊晶界。
• 應力腐蝕裂紋，結合拉伸應力與腐蝕環境。
• 電池腐蝕，發生在不銹鋼接觸到在電解液中較活潑的金屬時。

防止不鏽鋼生鏽

預防不銹鋼生鏽是一個多方面的過程，從設計階段開始。它涉及一個全面的方法，涵蓋材料的整個生命週期，從生產到維護。

設計考量

有效的設計在降低腐蝕風險方面至關重要。這包括確保適當的排水、避免水分積聚的縫隙，以及為應用選擇適當等級的不銹鋼。例如，加入排水孔並促進空氣流通，可以顯著降低水滲透和隨後損壞的可能性。

適當的製作技術

在製造過程中，防止碳鋼工具或顆粒的交叉污染是至關重要的，因為這些可能嵌入不銹鋼表面並引發腐蝕。 小心控制焊接技術 也同樣重要，以避免產生易受晶間腐蝕或應力腐蝕裂紋的熱影響區。一些製造商避免在其工廠中使用碳鋼產品，以防止交叉污染。

維護最佳實踐

定期清潔與維護對於維持不銹鋼的耐腐蝕性至關重要。使用不含氯化物和其他有害化學物質的適當清潔劑是必要的。在惡劣環境中應用時，考慮使用防護塗層或選擇較高等級的合金如316不銹鋼可以提供額外的保護。當出現生鏽時，及時使用溫和的酸或機械拋光等方法去除，可以恢復保護性氧化層。

採取這些措施後，不鏽鋼生鏽的風險可以大大降低，確保材料的耐久性和完整性。

結論

儘管它以抗腐蝕性著稱， 不銹鋼 在某些條件下會生鏽。了解這些條件對於最大化其在各種情況下的性能至關重要 應用程式 和 環境. 通過選擇合適的等級 不銹鋼 並採用適當的製造與維護技術，使用者可以大幅延長其 鋼鐵 產品。常規 清潔 並避免接觸腐蝕性物質有助於維持該 表面電阻 of 不銹鋼. 這種對細節的關注確保了 金屬 產品。