关于“不锈钢为什么生锈”的解释

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关于“不锈钢为什么生锈”的解释

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发布时间:2021-08-25 23:01 阅读数:41

一、定义
“不锈钢”只是一种通称，标准的名称是“耐酸耐碱钢材”，不锈钢是在普通钢材的基础上加入铬、镍等金属元素而制成的钢铁产品，镍、钼、钛等金属元素含量越高，不锈钢质量越好。
二、不锈钢的特点
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。
例如304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；而316钢管则表现良好。
因此，不是任何一种不锈钢，在任何环境下都能耐腐蚀,不生锈的。
三、生锈的原因
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有如下几种：
1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之谓电化学腐蚀。
2.不锈钢表面粘附有机物汁液（如瓜菜、面汤、痰等），在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀。
4.在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋。
四、生锈的形式
主要有以下几种形式：应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀和全面腐蚀
1、应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种
2、点腐蚀：点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀，常见蚀点的尺寸小于1.00mm，深度往往大于表面孔径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。
3、晶间腐蚀：一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的。
4、缝隙腐蚀：是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑，是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成。
5、全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀

五、不生锈的原理

不锈钢之所以能够不生锈，是因为它含有铬。通常铬的含量必须达到13～25％（重量比），才能改变钢表面被氧化的情况。
原理：钢中加入铬等元素后，就能改变钢的性能，如例钢的分子结构更均匀，在钢的表面更易生成一层致密的氧化物保护膜等，从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。所以不锈钢能抵抗火、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀，不生锈。科学家发现，钢的内部结构越均匀，各种组成成分就联系得越紧密，腐蚀物入侵就越困难，再加上表面又附着一层氧化物保护膜，就像给钢铁穿上盔甲一样，自然就不容易生锈了。

六、使用中应注意的问题
1、保护富铬氧化膜（防护膜）。避免刮伤、沉淀物与漂白剂等原因而损坏，否则会生锈。
2、注意表面小坑与裂缝，因为这是生锈的开端。
3、使用适当的工具。不要用钢擦，钢丝刷或刮刀。
4、按建议的强度使用氯化碱洗涤剂
5、立即擦掉悬浮洗涤剂和残余水分，否则长时间滞留在不锈钢上会最终导致生锈

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