Nerezová ocel rez: příčiny a řešení problému

Historie používání železa sahá více než jedno tisíciletí. Tento kov, který má řadu jedinečných vlastností, se používá při výrobě velkých a malých spotřebičů, velkých průmyslových zařízení, rozsáhlých strojírenských konstrukcí a mnoha předmětů pro domácnost. Společným problémem jakéhokoli typu produktu byla vždy rez. Nanášení ochranných nátěrů jej dočasně a částečně eliminovalo, radikálním řešením bylo přidávání různých přísad do železa. Výsledkem je pevná a korozi odolná slitina – nerezová (austenitická) ocel. Velmi brzy však vyvstala další otázka: proč se na povrchu materiálu, který by podle názvu neměl rezivět, objevují červené, černé skvrny koroze? Pokusíme se tomuto problému porozumět.

Příčiny koroze nerezové oceli

Základ pro dosažení korozní odolnosti slitin železa je založen na dvou principech:

1. Přídavek kovů, které mohou tomuto procesu odolávat díky svému chemickému složení. To znamená, že při kontaktu s vodou se prakticky nemění. Jsou to chrom, nikl, vanad, molybden, titan a další prvky lze použít.

2. Tendence železa k oxidaci. V kombinaci s přísadami na povrchu slitiny se při kontaktu s kyslíkem vytvoří film, který chrání materiál pod ní před zničením.

Na základě toho můžeme identifikovat příčiny rzi. Jsou zřejmé – porušení výrobní technologie a provozního řádu výrobku. Pokud se odchyluje jedním nebo druhým směrem, je ochrana buď zpočátku neúčinná, nebo se oslabuje vlivem vnějších faktorů.

Jaké třídy nerezové oceli jsou odolné vůči korozi?

proces legování oceli

Existuje několik druhů koroze. První je chemický, který zahrnuje přirozený účinek různých oxidačních činidel, jako je chlór, kyslík atd. na kov. Druhým typem je elektrochemická koroze, ke které dochází vlivem roztoků elektrolytů, např. slané vody.

Eliminace nebo snížení sklonu k lomu slitin železa je dosaženo legováním. Jedná se o proces postupného míchání a tavení různých složek do hladka. To se provádí za vysokých teplot ve speciálních pecích, kde se kovy přivedené do tekutého stavu mísí.

Po legování se získá ocel, která je v porovnání s uhlíkovým protějškem příznivě srovnatelná s pevností, tvrdostí a hlavním cílem je zachovat čistotu a celistvost povrchu při kontaktu s kyslíkem a aktivními chemickými činidly. Pro každý druh oceli existují určité technické podmínky, v rámci kterých je zachována odolnost proti korozi. Pokud jsou dodrženy, nerezová ocel plně splňuje deklarované vlastnosti, je považována za chemicky a biologicky inertní a lze ji bez problémů používat ve vaření a lékařství.

READ
Jak dlouho dicentra kvete?

Na základě množství a koncentrace přísad železa během míchání je akceptována následující klasifikace nerezové oceli:

  • nízká slitina;
  • středně legované;
  • vysoce legované.

Nerezová ocel legovaná chromem výrazně mění své vlastnosti, v tabulce jsme zvýraznili, jaké vlastnosti takový kov má:

Nové vlastnosti legované nerezové oceli

min. indikátor pro nerezové oceli

v tomto případě ty pravé vykazují za běžných podmínek nebo při použití mírně agresivních látek antikorozní vlastnosti

odolnost se objevuje v agresivním prostředí (50% kyselina dusičná)

Vysoce legované třídy jsou mezi výrobci považovány za nejoblíbenější. Tyto slitiny splňují vysoké požadavky zákazníků a spotřebitelů na pevnost, pružnost a schopnost odolávat nejnepříznivějším podmínkám prostředí beze změny technických vlastností. Podobných kvalit se dosahuje hlavně přidáním kovů, jako je nikl a chrom. Další minerály zvyšují a rozšiřují rozsah ochranných vlastností.

Jaké další typy ochranných ocelových nátěrů existují a jak jsou označeny na výrobcích, se podrobně dozvíte v článku na blogu z našeho obchodu: “Druhy ochranných povlaků pro kovové spojovací prvky proti korozi”.

Druhy nerezové oceli:

  • Nemagnetická skupina austenitické oceli Vyznačuje se vysokou tvrdostí a odolností proti deformaci. Poptávka ve výrobě spojovacích prvků pro kritická spojení. Takové vlastnosti zajišťuje vysoký obsah chrómu (15-20 %) a niklu (10-15 %). Poměry těchto minerálů určují jakost konečného produktu.
  • Feritické nerezové oceli Vyznačují se výraznější měkkostí a plasticitou díky sníženému procentu uhlíku. Zároveň jsou magnetické, což je v mnoha odvětvích nezbytné. Slitina se používá při výrobě produktů určených pro použití v extrémně agresivním prostředí.
  • Martenzitické stupně obsahují větší množství uhlíku, díky čemuž mají výraznou tvrdost, pružnost a pevnost. Technologie výroby umožňuje vyrábět magnetické i nemagnetické slitiny. Odolnost proti korozi není vysoká, ale pro splnění tolerancí při výrobě příborů a řezných výrobků zcela postačuje.
  • Kombinované slitiny obsahují největší škálu aditiv. Takové značky kombinují téměř všechny pozitivní vlastnosti speciálních značek, ale mají také vysoké náklady, což omezuje jejich rozsah použití.

třídy austenitické oceli Značení na šroubech z nerezové oceli

Při zvažování typů nerezové oceli stojí za to se pozastavit nad jejími výhodami.

Výhody nerezové oceli:

  • dobře zavedená a levná výrobní technologie;
  • trvanlivost;
  • čistota a bezpečnost životního prostředí;
  • široké spektrum aplikací;
  • prezentovatelný vzhled povrchu;
  • snadnost péče a údržby.
READ
Jak se nazývá hlavní charakteristika asynchronního motoru?

Pokud jde o oblasti použití výrobků z nerezové oceli, zasahují téměř do všech typů průmyslu. Jedná se o petrochemii, stavebnictví, energetiku, architekturu, zemědělství, výrobu vozidel, lodí a letadel. V každodenním životě se nerezová ocel používá při výrobě kuchyňského nádobí, příborů, domácích spotřebičů a nábytku.

Podmínky a příčiny destrukce ochranné vrstvy nerezové oceli

Technologie odolnosti proti vnějším faktorům slitin na bázi železa je založena na schopnosti přidaných prvků vytvořit na povrchu kovu vrstvu nepropustnou pro korozi. Takové vlastnosti jsou nejvýraznější u chromu a niklu. Na atomární úrovni dochází k chemické reakci sloučeniny s kyslíkem za vzniku sloučeniny, která je součástí slitiny ve hmotě, ale liší se v řadě kritérií. Jedním z nich je zachování technických a chemických parametrů při kontaktu s kyslíkem a agresivními látkami.

Hlavní příčiny koroze nerezové oceli lze identifikovat:

1. Nedostatečné množství chrómu a niklu ve slitině.

2. Použití nekvalitních surovin nebo kovů nevhodného složení.

3. Porušení technologie výroby. Úspora materiálů, ignorování určitých procesů.

4. Odchylky v pořadí a sledu úkonů při zpracování obrobků.

5. Nedodržování pravidel pro provozování produktů v mezích pro ně stanovených.

Při plánování nákupu spojovacího materiálu z nerezové oceli byste se měli zaměřit na důvěryhodné výrobce se zavedenou výrobou, systémem kontroly kvality a odpovídající cenovou politikou. Naše společnost Onyx se snaží dodávat pouze kvalitní spojovací materiál od důvěryhodných výrobců.

Druhy koroze nerezové oceli

V závislosti na výrobních a provozních podmínkách se destrukce ochranné vrstvy může projevovat různými způsoby.

Existují následující typy koroze nerezové oceli:

  • Obecný. Projevuje se v podobě ztmavnutí povrchu a vzniku skvrn od krystalků rzi. Obvykle se šíří na velké ploše v důsledku kontaktu s činidly obsahujícími chlór, jód, fluor, brom. Takové látky mohou být ve vodě, detergentech a čisticích prostředcích. Abyste předešli takové korozi, měli byste používat speciální čisticí prostředky, které splňují normy SanPiN a GOST.
  • Drážkovaný. Vyskytuje se v místech, kde je nejnižší koncentrace chrómu a niklu. Objevuje se ve formě otvorů různých konfigurací. Takové vady oslabují části, kazí vzhled a mohou se stát zdrojem infekce. Takové jevy jsou zpravidla pozorovány v mořské vodě a vysoce chlorovaných roztocích.
  • Spot (pitting). Vyvíjí se ve formě četných fokálních lézí na povrchu po dlouhodobém vystavení chemicky aktivnímu prostředí. Vznikají ohniska různé velikosti a hloubky. Objevuje se při sebemenším poškození ochranné vrstvy kovu.
  • Galvanické pokovování. Je výsledkem kontaktu s kovy zásadně odlišného složení za přítomnosti elektrického proudu. Vypadá to jako prohlubně a rýhy.
  • Mezikrystalické. Vyskytuje se při vystavení vysokým teplotám spojeným se svařováním nebo zkratem. Vlivem přehřátí se složení oceli mění, taková místa rezaví a bortí se.
  • Erozivní. Je výsledkem kontaktu s kapalinami, které mají schopnost rozpustit ochrannou vrstvu nerezové oceli. Začíná se body, které se stanou skořepinami, následuje kompletní úprava součásti.
READ
Jak vybrat nohy do koupele?

Jak chránit nerezovou ocel před korozí?

Zpočátku je záruka odolnosti proti korozi položena ve výrobě. Musí být splněny všechny podmínky pro výrobu přířezů – složení základu ve formě železa, procento přídavných minerálů, teplota a doba tavení.

V budoucnu musíte dodržovat následující pravidla:

1. Vyhněte se situacím spojování při skladování, montáži nebo svařování nerezové oceli s nelegovanou ocelí a jinými kovy. To platí i pro nástroje pro práci s nerezovou ocelí.

2. Zabraňte kontaktu slitin s kyselinou sírovou a chlorovodíkovou. Povrchová ochrana proti takovým řešením nefunguje, v agresivním prostředí se jednoduše rozpustí.

3. K čištění dílů nepoužívejte chlór. Maximálně je povoleno krátkodobé smáčení pro dezinfekci s následným opláchnutím vodou.

Řezání a vrtání bez přehřívání nerezové oceli neškodí. Na nových površích se okamžitě vytvoří ochranná vrstva.

Pravidla pro péči o nerez

Druhy nerezové oceli se vyznačují řadou vysokých technických vlastností, přičemž odolnost proti korozi je jednou z nejžádanějších. Všechny pozitivní vlastnosti kovu se však mohou plně projevit a trvanlivé, za předpokladu, že jsou výrobky používány správně.

Výrobci vyvinuli následující doporučení pro údržbu a péči o nerezovou ocel:

1. Mechanické čištění, broušení a leštění by mělo být prováděno ve směru továrního vzoru. Tímto způsobem se oxidový film nepoškodí ani nesmaže. Materiál si déle zachová svou celistvost.

2. Před odstraněním různých starých nečistot, usazenin, plaku je třeba tato místa co nejvíce oslabit máčením a rozpuštěním. V opačném případě broušení odstraní značné množství nerezové oceli. Objeví se nové škrábance a rez.

3. Před čištěním produktů od nečistot a skvrn z nich nejprve odstraňte prach. Obsahuje tvrdé částice, z nichž každá zanechává drobné škrábance. Stejně tak je nežádoucí používat abrazivní materiály, zejména ty ze železného železa a neželezných kovů.

Samostatně byste se měli zabývat pravidly pro povrchovou úpravu s přihlédnutím k vzoru, který je na ni aplikován. Texturování kovu se provádí pro dekorativní účely, zejména proto, aby byly otisky prstů, stopy po kapkách a škrábance méně patrné. Ze všech dostupných technologií čištění kovů si musíte vybrat ty, které zahrnují pohyb nástroje podél drážek. Materiál si tak zachová svůj původní vzhled, celistvost a ochranné vlastnosti proti korozi. Pokud jde o výrobky z leštěné nerezové oceli, měli byste jednat ještě opatrněji a zcela opustit hrubé brusivo. Je lepší použít namáčení a vysoké teploty.

READ
Jak jsou ve výkresu umístěny hlavní pohledy?

Je vhodné používat továrně vyrobené výrobky speciálně určené pro nerezovou ocel. Při pravidelné a správné péči mohou produkty vydržet desítky let, přičemž si zachovají svou integritu a prezentovatelnost.