Почему заржавевает нержавейка?

Почему заржавевает нержавейка?

В качестве материалов для емкостей, деталей оборудования, девайсов, режущего инструмента — в пищевой индустрии, также для производства посуды, столовых устройств, ножей — в быту, наибольшее распространение получили сплавы на базе алюминия и нержавеющие стали. Но в ближайшее время достаточно нередко приходится сталкиваться с тем, что нержавейка заржавевает. Почему?

Достоинства нержавеющих сталей

Более обширное применение получили нержавеющие стали, преимуществом которых являются относительно низкая цена по сопоставлению со сплавами на базе алюминия, высочайшая коррозионная стойкость, также высочайшие механические характеристики. Соответствующей особенностью нержавеющих сталей является их высочайшая сопротивляемость атмосферной коррозии и окислению при больших температурах.

Эти примечательные характеристики обоснованы, сначала, воздействием хрома, входящего в состав нержавеющих сталей. Благодаря особенной склонности создавать на поверхности очень устойчивую защитную пленку окиси металла, хром обладает исключительным свойством самозащиты против атмосферной коррозии и деяния ряда хим веществ. Это разъясняется тем, что свободная поверхность хрома либо железо-хромистого сплава на воздухе становится очень стремительно окисленной и эта невидимая и в то же время очень устойчивая пленка защищает металл от предстоящего окисления.

Склонность незапятнанного хрома к пассивированию распространяется и на его твердые смеси в железе (при содержании хрома выше 12% железо-хромистые сплавы становятся нержавеющими). С повышением содержания хрома в железо-хромистом сплаве сопротивление атмосферной коррозии и действию многих хим веществ еще больше увеличивается. Но, следует держать в голове, что железо-хромистые сплавы демонстрируют самую большую сопротивляемость коррозии в таковой среде, которая обеспечивает образование устойчивой защитной пленки на поверхности металла.

Также, коррозионная стойкость нержавеющих сталей в сильной степени находится в зависимости от содержания углерода. В сталях с 13-15% хрома, применяемых для производства ножей и режущего инструмента в пищевой индустрии, коррозионная стойкость снижается при содержании углерода 0,3-0,4%.

Используемые материалы

В ближайшее время достаточно нередко появляются вопросы снижения коррозионной стойкости нержавеющих сталей в процессе использования режущего инструмента и узлов из нержавеющих сталей, используемых в пищевой индустрии, также посуды, столовых устройств, ножей, применяемых для бытовых целей.

Наибольшее распространение для изделий бытового предназначения (не считая ножей) и для оборудования в пищевой индустрии получила сталь типа 18-8 (08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т), забугорный аналог — AISI 304 и AISI 321. Сочетая достаточную крепкость с очень высочайшей пластичностью, в то же время, эти материалы владеют очень высочайшей хим стойкостью и прелестной свариваемостью.

Основными поставщиками относительно дешевый посуды, столовых устройств и других изделий бытового предназначения в Украину являются Китай, Индия, также российские украинские производители. В Украине основными производителями изделий из нержавеющих сталей был комбинат «Днепрспецсталь», Вольнянский завод столовых устройств и Донецкий меткомбинат.

В текущее время из-за высочайшей цены изделий этих производителей, они не конкурентоспособны, и объем их производства резко свалился либо прекращен вообщем.

Претензий по качеству изделий, изготавливаемых известными фирмами Zeptor, Vinzer нет, но их цена в 5-10 раз выше, чем у изделий производства Китая либо Индии, потому спрос на эти изделия незначителен.

Предпосылки понижения свойства нержавеющих сталей

Разглядим главные предпосылки снижения коррозионной стойкости, и, как следствие, появление или сплошной, или точечной коррозии на поверхности изделий. Стали типа 18-8 склонны к межкристаллитной коррозии (разрушение стали по границам зернышек), которую они получают в итоге замедленного остывания либо нагрева в интервале температур 500-850°С, также при сварке. Найти склонность к межкристаллитной коррозии материала на готовых изделиях проблемно, так как она не всегда проявляется при зрительном осмотре, но может выявляться в процессе использования изделий.

Не склонны к межкристалитной коррозии стали типа 18-8 с содержанием углерода наименее 0,06%. Огромное воздействие на коррозионную стойкость оказывает термообработка и состояние поверхности. Наивысшую коррозионную стойкость получают стали после закалки с 1100-1150°С в воду, но нержавеющая сталь, используемая для производства изделий бытового предназначения, закалке не подвергается.

Не считая того, сталь, используемая для производства рассматриваемых изделий, обязана иметь полированную поверхность. Наличие глубочайших царапин, рисок, изъязвлений, также присутствие следов окалины, вследствие нарушения пассивной пленки, обычно ведет к образованию очагов местной коррозии. Главным методом получения полированной поверхности на листовом материале является электрополировка, после которой поверхностные недостатки могут иметь блестящий вид, но в процессе эксплуатации изделий на их вероятна местная коррозия.

Одной из обстоятельств коррозии стали является несоответствие марки стали для производства изделий, а конкретно подмена относительно дорогой стали типа 18-8 (из-за наличия в ней никеля) на безникеливые нержавеющие стали типа Х13, имеющие более низкую коррозионную стойкость.

Самым обычным методом для определения стали типа 18-8 является проверка изделия неизменным магнитом. Изделия из этой стали немагнитны, потому что ее структура — аустенит. Вероятна подмена ее сталью типа 03Х17Н14М2 (марганцовистая), которая, также является немагнитной и имеет высочайшие коррозионные характеристики.

Изделия производства Китая сделаны в главном из более дешевеньких безникелевых сталей, потому вероятна их коррозия, в особенности при нагреве до больших температур. В отличии от сталей типа 18-8 они магнитны.

Для производства ножей и других режущих изделий должны применяться стали, которые после термообработки получают высшую твердость, а, как следует, высшую режущую способность. Более подходящим материалом для ножей являются стали типа 20Х13-40Х13 (AISI 420). Лучшие характеристики эти стали получают после жаркой пластической деформации (перековке), но в текущее время ножики почаще изготавливают из листового материала.

Ножики производства Китая сделаны из сталей этого типа, но они часто не подвергаются термообработке, имеют наименьшую твердость, потому не затачиваются. Обычным методом проверки твердости ножей является проверка надфилем (ратфилем) либо не сильным ударом по мягенькой стали, при котором на режущей кромке не должно быть зазубрин (более твердые стали, прошедшие упрочняющую термическую обработку, оставляют следы на мягенькой неупрочненной стали).

Предпосылкой образования коррозии на ножиках из материала, не прошедшего упрочняющую термическую обработку, являются поверхностные недостатки, также значимый перегрев металла при заточке. Но сходу это не всегда проявляется, а может «подвести» в процессе использования.

В текущее время в Украине ножики в массовом количестве не выполняются, а не считая Китая поставщиками ножей достаточно высочайшего свойства по относительно низкой стоимости являются Бразилия и Наша родина. Режущая способность ножей находится в зависимости от содержания углерода: чем содержание углерода выше, тем выше эксплуатационные характеристики, но при значимом повышении его содержания снижается коррозионная стойкость. В сталях типа Х13 это наблюдается при содержании углерода более 0,5%.

Основными причинами снижения коррозионной стойкости емкостей, изделий и деталей в пищевой индустрии являются несоответствие используемых нержавеющих сталей тем средам, в контакте с которыми они находятся.

Также следует держать в голове — ни при каких обстоятельствах не допустим контакт нержавеющих сталей и обыденных углеродистых поэтому, что нержавейка в итоге контакта с «ржавеющими» сталями сама начинает заржавевать. Понятно множесто случаев, когда нержавеющие емкости, установленные на платформе из обыкновенной стали, с течением времени начинали течь.

Залогом того, что нержавеющие стали не будут заржавевать в процессе использования является серьезное соблюдение технологии производства стали и внедрение каждого материала в согласовании с его качествами и предназначением.

Меньшиков А. Г.,
к. т. н., доцент, Реброва Е.М., ст.преп.,
кафедра Материаловедения
НТУ «Харьковский политехнический институт»

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.

plazmorez.com