Nella cognizione di molte persone, "acciaio inossidabile" sembra rappresentare "non arrugginisce mai", ma non è così. Sebbene acciaio inox abbia una capacità antiruggine più forte rispetto all'acciaio comune, può comunque arrugginire sotto determinate condizioni. Allora, in quali circostanze l'acciaio inossidabile può arrugginire? Quali fattori possono causare la ruggine nell'acciaio inossidabile? Spero che tu possa trovare le risposte dopo aver letto questo articolo.
Cos'è l'acciaio inossidabile?
Acciaio inox è un grande tipo di acciaio al lega contenente cromo (Cr). La sua principale caratteristica è quella di poter formare un denso strato di ossido ricco di cromo sulla superficie dell'acciaio. Questo strato ha una funzione di auto-riparazione e può prevenire efficacemente la reazione di ossidazione, garantendo così una buona resistenza alla corrosione. In base alla sua struttura metallografica e all'uso, l'acciaio inossidabile può essere diviso in austenitico, ferritico, martensitico, acciaio inossidabile doppio e acciaio inossidabile con indurimento per precipitazione.

Capacità Anti-Ruggine: Perché l'Acciaio Inox è Migliore dell'Acciaio Comune
Il motivo fondamentale per cui l'acciaio inossidabile ha una capacità antiruggine migliore rispetto all'acciaio comune è la sua particolare composizione di lega e il meccanismo autoreparante del film di passivazione superficiale. L'acciaio al carbonio normale è composto principalmente da ferro. Una volta esposto ad un ambiente umido o contenente ossigeno, è molto facile che si ossidi formando un'arrugginatura rossastro-bruna. Una volta iniziata questa ruggine, continuerà a espandersi fino a indebolire infine la struttura dell'acciaio. Al contrario, l'acciaio inossidabile aggiunge almeno il 10,5% di cromo (Cr) alla sua lega. Questo elemento ha una forte affinità con l'ossigeno e può rapidamente formare un film denso, stabile e altamente aderente di ossido di cromo sulla superficie del materiale (noto anche come "film di passivazione"). Sebbene questo film di passivazione sia spesso solo pochi nanometri, riesce efficacemente a isolare l'ossigeno nell'aria e l'umidità dal contatto diretto con il corpo metallico, impedendo così ulteriori reazioni di ossidazione. Più importante ancora, una volta che questo film di passivazione viene danneggiato in un'area locale, come per esempio essere graffiato o contaminato, può rigenerarsi automaticamente in presenza di ossigeno. Questa capacità di auto-ripristino non è posseduta dall'acciaio comune.
Al contrario, l'acciaio comune non ha queste protezioni legate agli alleati e il livello di ossido sulla superficie è allentato e facile da staccare, il che non può prevenire efficacemente il processo di corrosione. Quindi, l'acciaio inossidabile è significativamente migliore dell'acciaio comune nella capacità anti-ruggine, specialmente in ambienti complessi come quelli marini, chimici, ad alta umidità e alta temperatura, ecc., mostrando una prestazione più stabile e duratura.
5 Fattori Di Ruggine E Corrosione Dell'Acciaio Inossidabile
In determinati ambienti o condizioni specifiche, l'acciaio inossidabile può comunque presentare macchie di ruggine. Di solito, quando i seguenti fattori esistono o compaiono contemporaneamente, le prestazioni anti-ruggine dell'acciaio inossidabile diminuiscono, causando il fenomeno di ruggine:
Ione Cloruro
L'ione cloruro (Cl⁻) è un mezzo corrosivo estremamente pericoloso per l'acciaio inossidabile. In particolare negli ambienti marini, nelle soluzioni industriali o nei detersivi contenenti cloruri, gli ioni cloruro possono distruggere il film di passivazione presente sulla superficie dell'acciaio inossidabile, causando una corrosione a punti localizzata. Una volta che si formano questi punti di corrosione, la velocità di corrosione sarà estremamente rapida e molto difficile da controllare. Ad esempio, le ringhiere e i componenti decorativi in acciaio inossidabile utilizzati vicino al mare, anche se realizzati in materiale 304, mostreranno spesso macchie di ruggine in poco tempo. Se non viene utilizzato acciaio inossidabile resistente al cloro di grado 316 o superiore, non è possibile garantire la sua assenza di ruggine a lungo termine.
Acidi e Alcali
Anche se l'acciaio inossidabile può resistere a gran parte degli acidi deboli e alle basi deboli, è anche soggetto a corrosione in ambienti acidi e alcalini forti, come i mezzi ad alta concentrazione come acido solforico, acido cloridrico e idrossido di sodio. La maggior parte di questo tipo di corrosione è una corrosione uniforme o a punti.
Ambiente ad Alta Temperatura e Umidità
L'aumento della temperatura aumenta il tasso delle reazioni chimiche. In un ambiente umido, la temperatura elevata accelera le reazioni di ossidazione e riduce la stabilità del film di passivazione, accelerando così il tasso di corrosione dell'acciaio inossidabile. Questo è particolarmente evidente in alcuni impianti industriali ad alta temperatura.
Corrosione nella zona termicamente influenzata nell'area di saldatura
Le alte temperature generate durante il saldatura possono causare la formazione di grani grossolani e la precipitazione di carburi nei saldati in acciaio inossidabile e nelle zone a calore influenzato, formando così una "zona povera di cromo" e causando la perdita della capacità di passivazione dell'area saldata. Questo fenomeno è chiamato "corrosione intergranulare". Se non viene adottato il processo di saldatura appropriato o non viene eseguito un successivo trattamento di soluzione solida, è molto probabile che si formi ruggine vicino al saldatura, influenzando la resistenza strutturale complessiva.
Graffi sulla superficie o adesione di impurità
La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile dipende dall'integrità del film di passivazione sulla superficie. Se la superficie viene graffiata o colpita durante il trasporto, l'installazione o l'uso, causando la rottura del film di passivazione, il vapore acqueo e l'ossigeno nell'aria possono entrare direttamente in contatto con la matrice metallica, causando così la ruggine. Nello stesso tempo, se alcune impurità come trucioli di ferro, polvere, granuli di sabbia, ecc., lasciate durante il processo di costruzione non vengono rimosse tempestivamente, esse possono anche causare "corrosione elettrochimica" sotto l'azione dell'umidità, inducendo macchie di ruggine.

Quali Sono I Tipi Di Corrosione Dell'Acciaio Inossidabile?
Corrosione Uniforme: Questo è il tipo di corrosione più comune. La superficie metallica viene attaccata uniformemente, si perde il lustro complessivo e si riduce lo spessore.
Corrosione a Punti: La corrosione a buchi è una forma di corrosione locale. La superficie sembra intatta, ma in realtà è perforata. Si verifica spesso in ambienti contenenti cloro.
Corrosione da fessura: Si verifica nell'area di giunzione o di interspazio, comune nelle connessioni a bullone, flange, saldature, ecc. A causa della scarsa ventilazione all'interno della fessura, la soluzione locale si acidifica, causando corrosione.
Incrinatura per corrosione da stress: Si generano crepe sotto l'azione combinata di un mezzo corrosivo specifico e di uno stress tensionale, il che conduce infine alla rottura del materiale. Si osserva comunemente nei cambiatori di calore, recipienti a pressione, ecc.
Corrosione intergranulare: La corrosione tra i grani, soprattutto durante il saldatura o il trattamento termico, è comune nell'acciaio inossidabile austenitico dopo l'iscaldamento nella gamma di temperature di sensibilizzazione.
Corrosione elettrochimica: Quando l'acciaio inossidabile entra in contatto con altri metalli e sono presenti elettroliti, si forma una cella elettrochimica, causando corrosione.
Come Prevenire la Ruggine e la Corrosione dell'Acciaio Inossidabile
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Scegliere il materiale giusto: Scegliere il tipo appropriato di acciaio inossidabile in base all'ambiente di utilizzo. Ad esempio, si consiglia di utilizzare l'acciaio al lega 316 o superiore in ambiente marino, e di evitare l'uso del 304 in un ambiente ad alta concentrazione di cloro.
- Trattamento della superficie: Usare metodi come sabbiatura, decapaggio passivazione, lucidatura, lucidatura elettrolitica e altri per rimuovere impurità superficiali e migliorare la stabilità del film passivo.
- Progettazione ragionevole della struttura: Cercare di evitare angoli morti e fessure per facilitare la pulizia e la ventilazione e ridurre l'occorrenza di corrosione interstiziale.
- Pulizia e manutenzione regolari: Pulire regolarmente i contaminanti superficiali con acqua pulita o detergenti speciali per evitare l'aderenza di particelle metalliche, macchie d'olio, sale, ecc.
- Controlla l'ambiente di utilizzo: controlla il valore di pH, il contenuto di cloro, la temperatura e l'umidità dell'ambiente di utilizzo il più possibile e mantieni una buona ventilazione.
FAQ:
1. Perché l'acciaio inossidabile 304 arrugginisce comunque?
Sebbene l'acciaio inossidabile 304 abbia una buona resistenza alla corrosione, il suo film di passivazione viene facilmente danneggiato in un ambiente con alta concentrazione di ioni cloruri (come al mare, o nei luoghi dove si usa candeggina, ecc.), il che porta a una corrosione a macchie o a fessura.
2. Appaiono macchie gialle o marroni sulla superficie dell'acciaio inossidabile. È arrugginito?
Di solito si tratta di ruggine causata da inquinanti superficiali, come polvere di ossido di ferro, residui di lavorazione, ecc. Puoi utilizzare un detergente per l'acciaio inossidabile per rimuoverla e osservare se ci sono segni di corrosione.
3. Perché l'acciaio inossidabile è soggetto a ruggine dopo la saldatura?
Il processo di saldatura cambierà la struttura metallografica del materiale. Se non si esegue l'acidofluorazione e la passivazione successiva o il trattamento dell'area saldata, è molto probabile che si verifichi una corrosione intergranulare o una corrosione da stress.
4. L'acciaio inossidabile può essere esposto a lungo vicino al mare o in piscina?
Sì, ma devi utilizzare un'acciaio inossidabile ad alta lega come il 316, il 2205 o un superacciaio inossidabile, e rafforzare la manutenzione quotidiana e progettare misure antiruggine.
5. Come giudicare se l'acciaio inossidabile si è corroso?
Ruggine visibile a occhio nudo, cambiamento di colore della superficie, ruvidezza o attraverso test di potenziale di superficie, il tasso di corrosione dell'acciaio inossidabile può determinare se la corrosione abbia avuto inizio.
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