Нержавеющая сталь не столь уж безупречно противостоит ржавчине, как считают многие. Группа британских ученых выяснила почему.
Доктор Мэри Риан из Имперского Колледжа Научной Технологии и Медицины и ее коллеги сообщили в журнале ?Природа? на прошлой неделе, что они установили причину так называемой "точечной коррозии" стали. Эти крошечные поры ржавчины покрывают всю поверхность нержавеющей стали, делая ее более слабой.
Неизбежный загрязнитель - сульфиды, компоненты которых всегда присутствуют в сталелитейном процессе металлургического производства, могут приводить к коррозии даже нержавеющей стали. Нержавеющая сталь ? это сплав, содержащий, по крайней мере, 12 процентов хрома, который создает очень тонкий слой из инертной окиси хрома (оксид хрома) на поверхности.
Этот химически пассивный слой на поверхности останавливает нержавеющую сталь от разъедания.
Однако, нержавеющая сталь корродирует во влажных и соленых средах, подобно тем, что расположены вблизи морских побережий.
Предварительно полагали, что нестойкость стали образуется из-за сернистых примесей, присутствующих во влажных солянокислых ионах, которые формируют коррозийный сероводород.
Однако новое исследование показало, что причиной коррозии является сама сера, которая имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и, во время литья, в течение короткого времени после того, как сталь укрепилась, попадает в структуру поверхности металлических листов прокатной стали.
Эти частицы примеси "всасывают" хром из окружающей стали, создавая области (точки) слабости на поверхности нержавейки. Как только подобные соединения достигают внешней поверхности металла, эта область может быть подвержена коррозии точно также как и железо. Именно поэтому нержавеющая сталь ? не столь идеальная ?нержавейка?, как принято считать.
Точечная коррозия может разрастаться, проникая на несколько миллиметров в глубину стальной поверхности листа и через месяцы может приводить к появлению сквозным отверстий.
Доктор Риан и его исследовательская группа использовали масс-спектрометрическую методику, чтобы наблюдать поведение серы в стали.
Сталь, которую они использовали, содержала 17-18 процентов хрома, но в областях вокруг примесей серы, содержание хрома было уже на уровне 12-14 процентов, что делало эти области уязвимыми к коррозии.
Примеси серы в нержавеющей стали имеют и целенаправленное использование. В то время как они недопустимы в судопроизводстве, они необходимы, когда сталь используется в быту на суше, поскольку они помогают "ослаблять" прочность стали на столько, чтобы ее листовые заготовки можно было резать на более мелкие детали и использовать по назначению, например, для штамповки металлических раковин, столь популярных сегодня на домашних кухнях.
Фактически, в некоторые виды стали преднамеренно вводится сера, чтобы облегчить их обработку. Именно этот тип стали и использовался в новом исследовании, чтобы было легче на нем найти примеры точечной коррозии.
|