Υπάρχουν πολλοί τύποι ανοξείδωτου χάλυβα, όπως ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας, ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, ο ανοξείδωτος χάλυβας διπλής όψης, ο ανοξείδωτος χάλυβας που σκληραίνει με καθίζηση κ.λπ., όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ο λόγος για τον οποίο ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να είναι αναποτελεσματικός είναι κυρίως επειδή περιέχει όχι λιγότερο από 12% χρώμιο (Cr), το οποίο φαίνεται από το παραπάνω σχήμα. Το χρώμιο στην επιφάνεια αντιδρά με το οξυγόνο του αέρα για να σχηματίσει ένα φιλμ παθητικοποίησης οξειδίου του χρωμίου (Cr2O3). Αυτό το φιλμ παθητικοποίησης είναι πολύ λεπτό αλλά πυκνό, το οποίο μπορεί να απομονώσει το μέταλλο από το εξωτερικό μέσο και να αποτρέψει χημικές αντιδράσεις, προστατεύοντας έτσι το μέταλλο από τη διάβρωση.
Ακόμη και αν η επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα έχει υποστεί μηχανική ζημιά ή χημική διάβρωση, η μεμβράνη παθητικοποίησης οξειδίου του χρωμίου μπορεί να επισκευαστεί από μόνο του-. Εφόσον υπάρχει αρκετό οξυγόνο, το στοιχείο χρωμίου στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να συνεχίσει να αντιδρά με το οξυγόνο, να επισκευάσει το κατεστραμμένο φιλμ παθητικοποίησης και να αποκαταστήσει την προστατευτική του δράση.
Κάτω από την προστασία του φιλμ παθητικοποίησης οξειδίου του χρωμίου, ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση των περισσότερων διαβρωτικών μέσων όπως οξέα, αλκάλια και άλατα. Ωστόσο, στην πράξη, οι άνθρωποι εξακολουθούν να βλέπουν μερικές φορές τον ανοξείδωτο χάλυβα να σκουριάζει, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Τι συμβαίνει;
1. Η ποιότητα του ανοξείδωτου χάλυβα δεν πληροί τις προϋποθέσεις και η σύνθεση του υλικού δεν πληροί τις απαιτήσεις. Για παράδειγμα, η πραγματική περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι μικρότερη από 12%, ή η περιεκτικότητα σε στοιχεία όπως το νικέλιο και το μολυβδαίνιο είναι ανεπαρκής, γεγονός που δεν μπορεί να έχει καλό αποτέλεσμα κατά της σκουριάς.
2. Χρησιμοποιείται σε περιβάλλον που περιέχει ιόντα αλογόνου (Cl-, Br-, I-, κ.λπ.), όπως θαλασσινό νερό, σπρέι αλατιού, απορρυπαντικά που περιέχουν χλώριο-, κ.λπ. Αυτά τα ιόντα αλογόνου μπορούν να διεισδύσουν στο φιλμ παθητικοποίησης, σχηματίζοντας μικροσκοπικά λάκκους διάβρωσης και αναπτυσσόμενα μέσα.
3. Ο ανοξείδωτος χάλυβας επηρεάζεται από υψηλή θερμοκρασία και εμφανίζεται διακοκκώδης διάβρωση. Όταν ο ανοξείδωτος χάλυβας θερμαίνεται στους 427~816 βαθμούς, όπως μετά από συγκόλληση ή θερμική επεξεργασία, το καρβίδιο του χρωμίου (Cr23C6) θα καταβυθιστεί στο όριο των κόκκων, με αποτέλεσμα την εξάντληση του χρωμίου κοντά στο όριο των κόκκων (περιεκτικότητα σε Cr<12%), thereby losing the ability to form a passivation film.
4. Διάβρωση λόγω καταπόνησης. Όταν ο ανοξείδωτος χάλυβας υπόκειται σε τάση εφελκυσμού, εάν υπάρχουν οι παράγοντες στο παραπάνω 2ο και 3ο στοιχείο, η τάση θα επιταχύνει τη διείσδυση του διαβρωτικού μέσου και θα προκαλέσει τη διάδοση ρωγμών κατά μήκος του ορίου των κόκκων ή μέσω του κόκκου.
5. Η επιφάνεια είναι μολυσμένη ή κατεστραμμένη. Για παράδειγμα, όταν τα εργαλεία από ανθρακούχο χάλυβα έρχονται σε επαφή με επιφάνειες από ανοξείδωτο χάλυβα, τα υπολειμματικά ρινίσματα σιδήρου μπορεί να προκαλέσουν γαλβανική διάβρωση λόγω των διαφορετικών δυνατοτήτων μεταξύ των μετάλλων. Γρατσουνιές, πιτσίλισμα συγκόλλησης κ.λπ. μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στο φιλμ παθητικοποίησης, προκαλώντας τη δημιουργία σημείων έναρξης διάβρωσης πριν από το σχηματισμό του φιλμ παθητικοποίησης. Οι λεκέδες λαδιού στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα μπορούν να εμποδίσουν το σχηματισμό του φιλμ παθητικοποίησης. Η σκόνη και οι ακαθαρσίες μπορούν να απορροφήσουν υγρασία και διαβρωτικές ουσίες, επιταχύνοντας έτσι την τοπική διάβρωση.(来源:iMechanics机械)
