所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。 不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。 因此,所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
不锈钢之所以能够不生锈,是因为它含有【铬】。 通常铬的含量必须达到13~25%(重量比),才能改变钢表面被氧化的情况。
如果我们把一片刚切下的不锈钢板插入水中,不到一秒钟表面就会立刻形成一层铬的氧化物,这层氧化物可以减缓钢铁的氧化速率至少一万倍以上,以这个速率计算,要腐蚀一公分厚的钢板至少要一百万年以上。
★ 可是不锈钢并不是真的不会生锈,如果用显微镜观察,它的表面其实有很多小锈点 ;; 再仔细看,这些斑点里都含有硫,而硫元素的存在是制造钢铁的过程中无可避免的。
=> 当这些不锈钢暴露在空气中时的情况还好,可是一旦放在水里很快就会生锈了。此时可以加入微量的[钼] ,例如骨折时打入骨骼的钢钉就都含有钼,只是这样的不锈钢价格就高多了。
不锈钢会从微量的"硫化锰"处开始生锈, 但它们是怎么开始的?
-> 最近的研究发现,原来并非这些硫原子在水中变成硫酸之类的东西导致腐蚀的,而是在不锈钢制造、冷却的过程中,钢铁中的铬移动到某些地方,部分取代硫化锰中锰的位置,进而造成该处附近铬的含量变低。 而当铬的含量低于13%时,不绣钢就会生锈了。
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