Mis täpselt on roostevaba teras?

Rauapõhiste sulamite klass, mida tuntakse roostevaba terase nime all, on tuntud oma korrosioonikindluse poolest. Raud on kogu terase põhikomponent. Raud ei roosteta, kui selles on vähemalt 10,5% kroomi. Kuigi leebe teras on vastupidavam kui roostevaba teras, võivad sellised jällegi lisandid nagu mangaan, vask ja nikkel muuta terase tugevamaks, säilitades samal ajal selle roostekindlad omadused. Süsinik, lämmastik, alumiinium, räni, väävel, titaan, nikkel, vask, seleen, nioobium ja molübdeen esinevad roostevaba terase eri vormides. Mehaanika- ja ehitustööstuses on roostevaba teras asendamatu kaup.

Mis on rooste?

Tehniliselt võttes on rooste hüdraaditud raud(III)oksiid, mida üldiselt tuntakse raudoksiidina (Fe2O3), ja see tekib, kui raud ühineb hapniku ja veega, mis on reaktsiooniprotsess, mida nimetatakse oksüdeerimiseks. Rooste on punane või oranž kate, mis tekib metalli pinnal, kui see puutub kokku õhu ja niiskusega. Rooste tekib näiteks siis, kui süsinikteras puutub kokku niiskusega ja terases sisalduv raud reageerib hapnikuga. Rooste tekkimise kestus sõltub sellest, kui palju see on kokkupuutele sattunud. Mõiste "rooste" viitab raua ja selle sulamite oksüdeerumisele ja korrosioonile. Kolm tavalist roostetüüpi on kontaktkorrosioon, punktsioon- ja õõnsuskorrosioon ning pragude korrosioon. aluspind kaotab lõpuks metallile tekkinud rooste tõttu mehaanilise tugevuse, mis viib selle rikke tekkimiseni.

Mis teeb roostevaba terase Miks roostevaba teras ei roosteta?

Kui roostevaba terase kroom reageerib hapnikuga, moodustub sulami pinnale õhuke kroomoksiidi kate; protsess on hetkeline; kiirust tuleks mõõta nanosekundites ja kile paksust tuleks registreerida mikronites. Roostevabast terasest korrosioonikindlus tuleneb selle võimest arendada ja täiendada kroomoksiidikihti hapniku juuresolekul. Kuna kroomi aatomite suurus on identne nende oksiidide omaga, pakenduvad nad pinnal korralikult kokku ja moodustavad mõne aatomi paksuse stabiilse kihi. kui roostevaba teras on kahjustatud või kriimustatud, eemaldatakse see kiht ja kiiresti moodustub täiendav oksiid, mis kaitseb avatud pinda korrosiooni eest. Spetsiifilised lisandid võivad aidata sulamil vastu pidada teatud korrosioonikemikaalidele. Näiteks 316 roostevaba teras sisaldab molübdeeni, 304 roostevaba teras aga mitte, mistõttu 316 klassi sulam on kloriidide suhtes vastupidavam kui 304.

Seevastu raud roostetab kiiresti, sest raua aatomid on oluliselt väiksemad kui oksiidikiht ning oksiidikiht on lahtine ja kergesti eemaldatav.

Roostevaba teras ei ole aga oksiidikihi all korrosioonikindel; kui korrosioon algab, levib see kiiresti. Lisaks sellele, kuna passiivne kate vajab enda parandamiseks hapnikku, on roostevaba teras vähese hapniku ja vähese ringluse tingimustes halvasti korrosioonikindel.