不銹鋼是一種無處不在的材料，用途廣泛，從醫(yī)療設(shè)備到汽車零件，再到珠寶和炊具。 這種金屬材料的許多“魔術(shù)”在于它是不銹鋼 ，理論上它不會生銹。 但是，如果您曾經(jīng)擁有或使用過不銹鋼產(chǎn)品，則可能會發(fā)現(xiàn)生銹（腐蝕），甚至可能會質(zhì)疑其名稱是否誤稱。 為什么一種被吹捧為“不銹”的材料，也會生銹？

大多數(shù)人都熟悉金屬（包括不銹鋼），當(dāng)金屬暴露于海水等環(huán)境中時會腐蝕。 人們常常在不了解所發(fā)生事件的確切科學(xué)知識的情況下就接受將金屬產(chǎn)品暴露于海水中具有破壞性的作用。 海水腐蝕的科學(xué)依據(jù)是，水中含有氯，它會腐蝕包括不銹鋼在內(nèi)的金屬。 但是，如果無法檢測到明顯的腐蝕環(huán)境，也會產(chǎn)生不銹鋼腐蝕，而不會產(chǎn)生任何腐蝕產(chǎn)物（銹蝕除外）進(jìn)行分析。

要了解造成不銹鋼生銹的原因，首先要了解通常防止其生銹的科學(xué)。 鋼由鐵和碳制成，而不銹鋼則包含鐵，碳以及12％至30％的鉻。 不銹鋼可以包含其他元素，例如鎳和錳，但是鉻是使其具有防銹性的關(guān)鍵元素。 當(dāng)普通鋼的表面暴露于氧氣時，通常會形成具有眾所周知的紅銹色的三氧化_二鐵（Fe ₂ O ₃ ）。 氧化鐵不會在鋼上形成連續(xù)層，因為氧化分子的體積比下面的鐵原子大，最終剝落而使新鮮的鋼暴露出來，從而開始有害的生銹循環(huán)。 當(dāng)不銹鋼暴露于氧氣中時，由于鉻對氧氣具有非常強的親和力，因此會在鋼表面形成氧化鉻。 氧化鉻是非常薄的一層，不會剝落，并且可以防止不銹鋼進(jìn)一步氧化。 即使刮擦了不銹鋼并去除了氧化鉻層，新的氧化鉻層也會形成并保護(hù)其下的其余不銹鋼。 只要存在足夠的鉻，氧化鉻層將繼續(xù)保護(hù)不銹鋼并防止其生銹。

您是否曾經(jīng)使用鋼絲輪或鋼絲絨來清潔不銹鋼工具，然后該不銹鋼工具在刷過的同一部位生銹了？ 還是您看到不銹鋼容器或水槽生銹了？ 在沒有腐蝕性元素（例如氯）的情況下，不銹鋼腐蝕通常是由非常小的鋼顆粒接觸到不銹鋼表面引起的。 如果局部濃度超過12％，鉻可以保護(hù)不銹鋼，但是如果您用足夠的鋼顆粒覆蓋不銹鋼表面，則鉻的局部濃度可能會降至12％閾值以下，并且氧化鉻層無法保護(hù)不銹鋼。不銹鋼不受氧氣侵蝕。 如果這種腐蝕發(fā)生在不銹鋼上，則可以通過以下方法固定：（A）清除所有銹蝕，然后（B）通常用溶劑徹底清潔不銹鋼部件，以除去微小的鋼顆粒。 這兩個步驟應(yīng)允許氧化鉻層保護(hù)不銹鋼免受進(jìn)一步氧化。

不銹鋼不常見的生銹形式是將不銹鋼暴露在非常高的溫度下后，通常在750-1550°F（400-850°C） ^1的溫度范圍內(nèi)。 在不銹鋼被加熱然后冷卻的焊接應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)這種類型的腐蝕。 如果發(fā)生這種情況，則可能發(fā)生“敏化”，即碳和鉻在不銹鋼中結(jié)合在一起并形成碳化物。 這些碳化物位于不銹鋼的晶界處，并且晶界缺鉻。 在晶界處具有較低的鉻濃度時，氧化鉻保護(hù)層會變得不連續(xù)并且可能生銹。 “敏化”會永遠(yuǎn)破壞不銹鋼； 但是，有時可以通過復(fù)雜的熱處理減輕損壞。

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