不銹鋼會(huì)不會(huì)生銹?
不銹鋼在我們的生活中十分常見(jiàn),廚房里的菜刀、洗衣機(jī)的滾筒、門(mén)窗、地鐵的扶手……隨處可見(jiàn)不銹鋼的身影。之所以不銹鋼這樣人人喜愛(ài)觸手可及,是因?yàn)樗幸豁?xiàng)特殊的本領(lǐng)——不生銹。
不銹鋼為何不生銹?
普通的鋼材,如果沒(méi)有對(duì)表面進(jìn)行保護(hù),比如鍍鋅,很容易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)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(yuǎn)擁有年輕的容顏,能保持閃閃發(fā)亮的外表很多年。
小知識(shí):在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為腐蝕。金屬腐蝕有兩種:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。鋼鐵生銹,主要是在空氣中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。空氣中的水分會(huì)附著在鋼鐵表面形成水膜,水膜中溶有氧氣或二氧化碳就變成電解質(zhì)溶液,而后鋼鐵在電化學(xué)作用下產(chǎn)生腐蝕。不同酸堿條件下,產(chǎn)生不同的電化學(xué)腐蝕。中性、弱堿性環(huán)境下,產(chǎn)生吸氧腐蝕(最常見(jiàn));酸性環(huán)境下,產(chǎn)生析氫腐蝕。
不銹鋼與普通鋼材的區(qū)別是合金成分中加入了鉻。不銹鋼的防腐蝕機(jī)制,就建立在鉻的無(wú)私奉獻(xiàn)上。鉻在不銹鋼的表面生成了一層Cr2O3氧化物,這層氧化物穩(wěn)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(zhì)的入侵。
小知識(shí):這種現(xiàn)象稱(chēng)為鈍化。金屬在腐蝕過(guò)程中會(huì)形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜,使金屬與介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的,則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)金屬起保護(hù)作用。形成保護(hù)膜的過(guò)程稱(chēng)為鈍化。保護(hù)膜也就稱(chēng)為鈍化膜。
可以說(shuō),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(gè)金鐘罩功夫居然沒(méi)有"命門(mén)"——如果這層鈍化膜遭到破壞,新暴露出來(lái)的鋼中仍然有鉻,又會(huì)和空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),自我修理,重新形成鈍化膜,繼續(xù)起保護(hù)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(wú)法相提并論。
問(wèn):別的金屬也有這樣的金鐘罩本領(lǐng)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(guò)它可以看到鋼表面的自然光澤,所以只要對(duì)不銹鋼表面稍加處理,就能顯示出閃閃發(fā)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(huì)不會(huì)生銹?
糾正一個(gè)概念,即使有這么厲害的金鐘罩功夫,不銹鋼也不是絕對(duì)不生銹。不銹鋼的英文," stainless steel ",已經(jīng)清楚地表達(dá)出它只是較少生銹而已,并非完全不會(huì)生銹。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力——不銹性,同時(shí)也具有在含酸堿鹽的介質(zhì)中耐腐蝕的能力——耐蝕性,其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、加互狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類(lèi)型而改變的。
舉例來(lái)說(shuō),在干燥清潔的大氣中,304材質(zhì)有絕對(duì)優(yōu)良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區(qū),在含有大量鹽份的海霧中,很快就會(huì)生銹了;這時(shí)候316材質(zhì)卻表現(xiàn)良好。因此,不是任何一種不銹鋼在任何環(huán)境下都能耐腐蝕不生銹的。
此外,絕對(duì)不被腐蝕的鋼是不存在的。從不銹性與耐蝕性來(lái)說(shuō),不銹鋼應(yīng)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(zhì)腐蝕的鋼種。腐蝕速度<0.01mm/年者被認(rèn)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(qiáng)腐蝕介質(zhì)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(guò)腐蝕速度較慢而已。
|