不銹鋼會不會生銹?
不銹鋼在我們的生活中十分常見,廚房里的菜刀、洗衣機的滾筒、門窗、地鐵的扶手……隨處可見不銹鋼的身影。之所以不銹鋼這樣人人喜愛觸手可及,是因為它有一項特殊的本領——不生銹。
不銹鋼為何不生銹?
普通的鋼材,如果沒有對表面進行保護,比如鍍鋅,很容易與空氣中的氧發生反應,產生鐵銹,即所謂的"吸氧腐蝕";而不銹鋼卻仿佛鋼鐵界的"林志穎",永遠擁有年輕的容顏,能保持閃閃發亮的外表很多年。
小知識:在外界介質的作用下使金屬逐漸受到破壞的現象稱為腐蝕。金屬腐蝕有兩種:化學腐蝕和電化學腐蝕。鋼鐵生銹,主要是在空氣中發生了電化學腐蝕??諝庵械乃謺街阡撹F表面形成水膜,水膜中溶有氧氣或二氧化碳就變成電解質溶液,而后鋼鐵在電化學作用下產生腐蝕。不同酸堿條件下,產生不同的電化學腐蝕。中性、弱堿性環境下,產生吸氧腐蝕(最常見);酸性環境下,產生析氫腐蝕。
不銹鋼與普通鋼材的區別是合金成分中加入了鉻。不銹鋼的防腐蝕機制,就建立在鉻的無私奉獻上。鉻在不銹鋼的表面生成了一層Cr2O3氧化物,這層氧化物穩定、致密、完整,形成了一張膜,覆蓋在不銹鋼的表面,阻絕了隨后的致銹物質的入侵。
小知識:這種現象稱為鈍化。金屬在腐蝕過程中會形成某種腐蝕產物。這種腐蝕產物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜,使金屬與介質隔離開來。如果這層化學生成物是穩定、致密、完整并同金屬表層牢固結合的,則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進一步發展,對金屬起保護作用。形成保護膜的過程稱為鈍化。保護膜也就稱為鈍化膜。
可以說,鉻元素讓不銹鋼有了一身"金鐘罩"的本事。最妙的地方在于,這個金鐘罩功夫居然沒有"命門"——如果這層鈍化膜遭到破壞,新暴露出來的鋼中仍然有鉻,又會和空氣中的氧發生反應,自我修理,重新形成鈍化膜,繼續起保護作用。鍍鋅等涂層防銹方法與不銹鋼相比,根本就是表面功夫,無法相提并論。
問:別的金屬也有這樣的金鐘罩本領嗎?
答:這種在空氣中鈍化的本事鋁合金和鈦合金也有。鋁在空氣中可形成致密的Al2O3氧化膜;鈦合金的鈍化膜由氧化物和氮化物組成,主要為TiO2 。
除了給不銹鋼金鐘罩的本事,鉻還讓不銹鋼的顏值得到了很大的提升。鉻形成的這層鈍化膜厚度極薄,通常只有幾微米,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,所以只要對不銹鋼表面稍加處理,就能顯示出閃閃發亮的金屬光澤。好本事加上高顏值,不銹鋼受到人們的歡迎就不足為奇了。
不銹鋼會不會生銹?
糾正一個概念,即使有這么厲害的金鐘罩功夫,不銹鋼也不是絕對不生銹。不銹鋼的英文," stainless steel ",已經清楚地表達出它只是較少生銹而已,并非完全不會生銹。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力——不銹性,同時也具有在含酸堿鹽的介質中耐腐蝕的能力——耐蝕性,其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質本身化學組成、加互狀態、使用條件及環境介質類型而改變的。
舉例來說,在干燥清潔的大氣中,304材質有絕對優良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生銹了;這時候316材質卻表現良好。因此,不是任何一種不銹鋼在任何環境下都能耐腐蝕不生銹的。
此外,絕對不被腐蝕的鋼是不存在的。從不銹性與耐蝕性來說,不銹鋼應該分為普通不銹鋼和耐酸鋼(耐蝕鋼)。
①不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質腐蝕的鋼種。腐蝕速度<0.01mm/年者被認為"完全耐腐蝕",速度<0.1mm/年者只是"耐蝕"。
②耐酸鋼是指在各種強腐蝕介質中能耐蝕的鋼。腐蝕速度<0.1mm/年者為"完全耐蝕",腐蝕速度<1mm/年者為"耐蝕"。
因此,不銹鋼并不是不腐蝕不生銹,只不過腐蝕速度較慢而已。
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