Hvad er rustfrit stål egentlig?

En klasse af jernbaserede legeringer, der er kendt som rustfrit stål, er kendt for sin modstandsdygtighed over for korrosion. Jern er den primære bestanddel af alt stål. Jernet ruster ikke, hvis der er mindst 10,5% krom i det. Selv om blødt stål er mere holdbart end rustfrit stål, kan sportilsætninger som mangan, kobber og nikkel gøre stålet stærkere, samtidig med at det bevarer sine rustbestandige egenskaber. Elementerne kulstof, kvælstof, aluminium, silicium, svovl, titan, nikkel, kobber, selen, niobium og molybdæn er alle til stede i forskellige former for rustfrit stål. Inden for den mekaniske industri og byggeindustrien er rustfrit stål en uundværlig vare.

Hvad er rust?

Teknisk set er rust hydreret jern(III)oxid, almindeligvis kendt som jernoxid (Fe2O3), og det dannes, når jern kombineres med ilt og vand, en reaktionsproces, der kaldes oxidering. Rust er den røde eller orange belægning, der udvikles på metallets overflade, når det udsættes for luft og fugt. Rust opstår f.eks. når kulstofstål udsættes for fugt, og jern i stålet reagerer med ilt. Hvor længe rust udvikler sig, afhænger af, hvor meget det har været udsat for. Udtrykket "rust" henviser til oxidation og korrosion af jern og dets legeringer. De tre typer af almindelig rust er kontaktkorrosion, pitting- og hulrumskorrosion og spaltekorrosion. underlaget vil i sidste ende miste mekanisk styrke på grund af rusten på metallet, hvilket fører til dets svigt.

Hvad gør rustfrit stål Hvorfor ruster rustfrit stål ikke?

Når krom i rustfrit stål interagerer med ilt, dannes der et tyndt lag kromoxid på legeringsoverfladen; processen er øjeblikkelig; hastigheden skal måles i nanosekunder, og filmtykkelsen skal registreres i mikron. Rustfrit ståls korrosionsbestandighed skyldes dets evne til at udvikle og genopbygge kromoxidlaget under tilstedeværelse af ilt. Da kromatomernes størrelse er identisk med størrelsen af deres oxider, vil de pakke sig pænt sammen på overfladen og danne et stabilt lag på få atomers tykkelse. hvis det rustfri stål beskadiges eller ridses, fjernes laget, og der dannes hurtigt yderligere oxid for at beskytte den udsatte overflade mod korrosion. Specifikke tilføjelser kan hjælpe legeringen med at modstå bestemte korrosive kemikalier. F.eks. indeholder 316 rustfrit stål molybdæn, mens 304 rustfrit stål ikke gør det, og derfor er 316 legeringen mere modstandsdygtig over for chlorider end 304.

I modsætning hertil ruster jern hurtigt, fordi jernatomerne er betydeligt mindre end oxidlaget, og fordi oxidlaget er løst og let at løsne.

Rustfrit stål er imidlertid ikke korrosionsbestandigt under oxidlaget; når først korrosionen begynder, spredes den hurtigt. Da det passive lag desuden kræver ilt for at reparere sig selv, har rustfrit stål ringe korrosionsbestandighed under forhold med lavt iltindhold og lav cirkulation.