Kodėl nerūdijantis plienas yra „nerūdijantis“: pagrindinis chromo pasyvios plėvelės mechanizmas
Nerūdijantis plienas nuo paprasto anglinio plieno skiriasi tuo, kad jame yra ne mažiau kaip 10,5 % chromo. Chromas spontaniškai reaguoja su ore esančiu deguonimi, sudarydamas tankią, ištisinę chromo -daug pasyviojo oksido plėvelę nanometrų skalėje. Šis itin plonas barjeras blokuoja drėgmę, deguonį ir koroziją sukeliančias medžiagas ir pasižymi savaiminio-taisymosi galimybėmis: dėl nedidelių paviršiaus įbrėžimų aerobinėmis sąlygomis greitai ataugs apsauginis chromo oksido sluoksnis, užtikrinant ilgalaikį-atsparumą rūdims.
Vien tik chromas užtikrina tik pagrindinį antikorozinį{0}}veiksmingumą. Legiruojant su nikeliu, molibdenu, azotu, titanu ir kitais elementais, pramonė sukūrė keturias pagrindines metalografines nerūdijančio plieno sistemas, pritaikytas įvairioms eksploatavimo sąlygoms.
Keturių pagrindinių nerūdijančio plieno sistemų klasifikacija, savybės ir taikymo scenarijai
1. Austenitinis nerūdijantis plienas (300 serija: 304, 316L, 321)
Nikelis pridedamas siekiant stabilizuoti austenitinę mikrostruktūrą. Šios klasės yra ne-magnetinės, pasižymi puikiu lankstumu, puikiu lankstumu ir suvirinamumu bei geriausiu bendru atsparumu korozijai.
304 (18Cr-8Ni): bendrosios paskirties klasė civiliniam naudojimui;
316L: legiruotas su 2%–3% molibdenu, kad būtų drastiškai padidintas atsparumas chlorido jonų korozijai, tinkamas pakrantės zonoms, cheminiam apdorojimui ir jūros vandens aplinkai;
321: titano{1}}klasė, atspari aukštai temperatūrai ir atspari tarpkristalinei korozijai, naudojama aukštos temperatūros vamzdynams ir katilams.
2. Feritinis nerūdijantis plienas (430, 409 l; nikelio -be 400 serijos)
Be nikelio, mažesnės gamybos sąnaudos, silpnai magnetinis ir pasižymintis puikiu šilumos laidumu, tačiau vidutinis suvirinamumas. Plačiai taikomas buitinės technikos plokštėse, virtuvės ir vonios puošmenose bei automobilių išmetimo sistemose; ekonomiškas-pasirinkimas sausai vidaus aplinkai.
3. Martensitiniai nerūdijantys plienai (410, 420)
Didelis anglies ir mažai chromo kiekis leidžia sukietėti gesinant, todėl gaunamas ypatingas kietumas ir aštrumas dėl silpno atsparumo rūdims. Pagrindiniai naudojimo būdai yra pjovimo įrankiai, vožtuvai, guoliai ir chirurginiai peiliai.
4. Dvipusis nerūdijantis plienas (2205, 2507)
Dviejų{0}}fazių mikrostruktūra, susidedanti iš austenito ir ferito. Jų tempiamasis stipris dvigubai didesnis nei 304 nerūdijančio plieno, o pramonėje -pirmiausias atsparumas taškinei korozijai ir įtempių korozijos įtrūkimams. Kaip aukščiausios klasės specialus nerūdijantis plienas, jie tarnauja ypač aukštoms-korozinėms darbo sąlygoms, pvz., giliavandenių-jų jūros įrenginių, stiprių rūgščių cheminių procesų ir jūros vandens gėlinimo projektams.
Įprastų pramonės klaidingų nuomonių išaiškinimas
„Ne{0}}magnetinis nerūdijantis plienas prilygsta aukštai kokybei“: 430 klasės feritinis nerūdijantis plienas yra magnetinis, o šaltai -apdirbtas 304 taip pat išvysto nedidelį magnetizmą. Magnetizmas negali būti naudojamas vertinant medžiagų kokybę.
"Nerūdijantis plienas niekada nerūdija": stiprus druskos purškimas, stipri rūgštis arba ilgalaikis panardinimas į vandenį gali suardyti pasyviąją plėvelę, dėl to gali atsirasti taškinė korozija ir rūdžių dėmės. Atitinkamos medžiagų rūšys turi būti parinktos atsižvelgiant į aptarnavimo aplinką.
