Почему ржавеет нержавейка после сварки

Нержавеющие стали активно используются в промышленности для изготовления емкостей и трубопроводов под агрессивные жидкости. В быту из этого металла изготавливают кухонные принадлежности и красивые полотенцесушители.

Зеркальная поверхность имеет привлекательный вид, а изделие способно служить очень долго. Но чтобы добиться такого эффекта на готовой конструкции требуется правильно обработать сварные швы нержавейки. Если этого не сделать, то места сварки будут иметь желтый и черный цвет, или они могут даже поржаветь.

Почему это происходит? Какие существуют механические и химические способы обработки?

Почему ржавеет нержавейка после сварки

Причины обработки

При изготовлении разнообразных конструкций из нержавеющей стали применяются методы сваривания металлов электрической дугой в среде инертных газов.

Для этого используют вольфрамовый неплавящийся электрод и подачу чистого аргона для защиты сварочной ванны от взаимодействия с окружающей средой. Создавать шов можно и полуавтоматами, где дуга горит между кончиком проволоки и изделием.

Из сопла горелки подается смесь аргона и углекислоты. Проволоку толкает специальный механизм, скорость которого регулируется в зависимости от толщины металла и силы тока.

Хоты швы получаются крепкими и ровными, они имеют непривлекательный вид, и поэтому их необходимо обрабатывать. Само место соединения может быть синевато-зеркального оттенка. Околошовная зона часто желтого цвета. При чешуйчатом рисунке в бороздках могут прослеживаться черные риски. А со временем, такие места даже ржавеют.

Все это происходит из-за перегрева в зоне сварки. Высокие температуры от электрической дуги содействуют выгоранию легирующих элементов и обедняют данный участок.

Вследствие чего он меняет цвет и становится более уязвимым для внешнего воздействия.

Образовавшаяся на поверхности пленка имеет малую сопротивляемость к агрессивной среде, поэтому, при соприкосновении с рабочими жидкостями на химических предприятиях, становится слабым местом, и покрывается коррозией.

Полотенцесушители иногда ржавеют в местах сварки из-за наличия небольшого электрического напряжения в трубах, которое взаимодействует с материалом изделия, и продолжает ослаблять сварочный шов. Еще такое случается из-за неверного выбора нержавеющей стали под конкретный вид продукции.

Например, вместо марки 304, которая богата хромом, производители применяют нержавейку 201, стоящую дешевле, но в чьем составе хром заменен марганцем. Их сложно отличить визуально, но при длительной работе в контакте с жидкостями, это проявится рыжими пятнами.

Поэтому правильный выбор марки стали и последующая обработка нержавейки — залог долгого привлекательного вида изделия.

Механическая шлифовка

Хорошие коррозийные свойства нержавеющей стали способствуют ее активному применению в среде, где используются жидкости. Такие изделия служат дольше, чем малоуглеродистая сталь.

А блеск и зеркальный вид поверхности позволяют устанавливать конструкции на видных местах, улучшая общий дизайн помещения или фасада. Из нержавейки производят наружные перила и пандус, парковочные стойки, разнообразные полотенцесушители.

Несмотря на соприкосновение с водой, и проведение сварочных работ на изделиях, все эти элементы сохраняют красивый вид. Достигается это за счет нескольких видов обработки.

Одним из них является механическая шлифовка, при которой убирается верхний оксидный слой на сварке, являющийся слабым местом конструкции, а также устраняются цветовые переходы и неровности в сварочном соединении. Этот процесс происходит в следующей последовательности:

  1. При помощи болгарки и толстого шлифовального круга стираются волны металлического шва и его выпуклости, выступающие за общую плоскость поверхности. Так можно быстро сравнять шов, но после болгарки остаются грубые борозды от абразива, и перегретые участки с темными пятнами.
  2. Чтобы снять эти дефекты более бережно, можно применить лепестковые круги для болгарки. Процесс будет длиться немного дольше, и потратится больше расходных материалов, при крупном объеме работ, но риски останутся мельче.
  3. Далее используются шлифовальную машину, называемую Rebir. Он имеет прямую форму, электромотор и рукоятку для удержания. На конец надеваются лепестковые круги (КШЛ), но их расположение отличается от кругов на болгарке. Благодаря широкой структуре кусочков наждачной бумаги можно производить больший нажим на обрабатываемое изделие, и захватывать широкую площадь. КШЛ бывают разного калибра по величине применяемого абразива. Для обработки нержавейки после сварки применяют сначала «40-ку», а затем «нулевку». Так устраняются все борозды от предыдущих инструментов. Покрытие становится одноцветным и матовым.

Работы следует проводить в респираторе, поскольку пыль от абразива и частицы снятого металла парят в воздухе. Шлифовщик должен защищать и глаза, для чего надеваются прозрачные очки.

Нержавейка нагревается от трения шлифовальными кругами, поэтому на руках рабочего должны быть перчатки для избежания ожогов. В качестве аналога ручного шлифования применяются пескоструйные установки, где под даванием воздуха подаются гранулы песка, счищающие верхний оксид с металла.

Это используется на предприятиях с большим оборотом продукции. В домашних условиях устанавливать такое оборудование нецелесообразно.

Полировка

Следующим этапом обработки нержавеющей стали является полировка сварочного участка, и всего изделия, для придания окончательного блеска. Это еще больше зачищает поверхность, делая ее ровной и цельной, что мешает воздействию агрессивных жидкостей извне.

Вначале, сварочные швы обрабатываются диском с вулканитом. Это резиноподобный материал, круг которого насаживается на дрель. Вулканитом возможно придать шву нужную глубину и форму, «запилить» его создав вогнутую структуру. Материал действует мягко на сталь. После этого, на уже отшлифованную поверхность, наносится паста для полировки.

Это может иметь алмазный состав. Подойдет обычная паста ГОИ. На дрель одевается войлочный круг и производятся продольные движения по всей поверхности. Чтобы хорошо отполировать места сварки используются маленькие круги, которыми удобно доставать участки в угловых соединениях.

Работа ведется до получения зеркальной поверхности и отсутствия матовых пятен.

Кислоты и гели

Чтобы удалить все цветовые переходы после сварки, и устранить оксидный слой содействующий коррозии, используют травление нержавеющей стали. Это относится к кислотному виду обработки материала.

Можно использовать серную или соляную кислоту. Подойдут и аналоги, такие как: плавиковая или азотная. Они выпускаются в виде гелей и паст. Существуют и специальные аэрозоли.

Процедура происходит так:

  1. После сварки с поверхности удаляются окалины и мусор. Для этого используется металлическая щетка.
  2. Изделию дают время остыть до температуры 50 градусов.
  3. Состав наносится сверху или конструкция погружается в емкость с кислотным средством.
  4. После 30 минут кислоту смывают большим количеством воды.

Рабочему важно быть в респираторе, поскольку в воздухе будет большое количество паров, опасных для органов дыхания. Защищать требуется и кожу на руках, для чего надеваются резиновые перчатки. При попадании кислоты на открытый участок кожи необходимо быстро и тщательно промыть место большим количеством воды.

Еще одним способом обработки является электрохимическое травление. Для этого используют емкость с кислотой. От источника тока исходит два провода, которые через сопротивление помещаются в жидкость.

К «плюсу», который состоит из свинцовой пластины, крепится изделие. «Минус» свинцовой пластины свободно опускается в кислоту.

Замыкание напряжения в составе содействует отделению окислов с поверхности нержавейки, но предотвращает перенасыщением водорода. Процедура длится до 8 минут.

Благодаря разнообразным способам обрабатывания нержавеющей стали можно получить красивый вид в месте ведения сварки. Это кропотливый процесс, требующий усердия и настойчивости, но благодаря таким мерам создается зеркальная поверхность изделия, которая не будет ржаветь в будущем из-за слабого оксидного слоя.

Как убрать ржавчину с нержавейки: чем очистить от коррозии

Появление дефектов на поверхности металлов озадачивает и наводит на мысль о низком качестве стали. Еще больше вопросов возникает, если бурые пятна ржавчины появляются на высоколегированной стали. Важно вовремя понять, что стало причиной такого дефекта и что делать дальше, чтобы остановить этот процесс.

Нержавеющая сталь обладает устойчивыми свойствами благодаря хрому в качестве ведущего легирующего элемента. Даже незначительное количество хрома в составе сплава помогает сформировать тончайшую пленку из оксида хрома, предотвращающую коррозию из-за воздействия агрессивных реагентов, воды, щелочей.

Причины коррозии

Причинами окисления нержавеющей стали могут быть:

Низкое качество материала. Если в стали слишком много примесей, то она будет подвержена коррозии сильнее, чем качественный материал.

Повреждения. Ржавчина может появиться, если металл подвергался термической обработке или механическим повреждениям. Например, сталь может ржаветь в местах сварки, царапин и сколов, а также других повреждений, ведущих к её деформации.

  Сколько весит швеллер по ГОСТ 8240 и ГОСТ 8278

Среда использования. Если детали или предметы эксплуатируются в агрессивных средах, то они также могут заржаветь из-за неустойчивости к внешним условиям. В этом случае нужно использовать предметы из нержавеющей стали, например, с повышенной защитой от коррозии.

Обслуживание изделий из нержавеющей стали

Конечно, как и любой конструкционный материал, нержавеющая сталь требует надлежащего обслуживания. Появляющиеся на металле пятна и цвета являются нормальными, возникают, как правило, в снаружи и не свидетельствуют о происходящей коррозии. Чтобы их избежать, достаточно регулярно ухаживать и очищать элементы из нержавеющей стали.

Благодаря этому она сохраняет свои уникальные свойства дольше. Конечно, частота работ по техническому обслуживанию должна быть связана с частотой использования изделия из нержавеющей стали и с условиями, при которых используется изделие.

При очистке изжелий из нержавейки ни в коем случае нельзя использовать стальные предметы и проволочные щетки.

Методы удаления ржавчины

Если все-таки нержавеющая сталь покрылась коррозией по одной из причин, приведённых выше, это можно исправить несколькими способами.

Очиститель

Да, самый простой вариант идёт в начале. Чтобы убрать ржавчину с поверхности, подойдёт любой жидкий очиститель, предназначенный для подобных целей. Именно жидкий, т. к. если пользоваться абразивным или порошковым средствами, есть риск повредить саму сталь, что повлечет за собой появление новых пятен ржавчины.

Лимонный сок

Лимонный сок подойдёт для удаления мелких загрязнений или точечной коррозии.

  • Нужно натереть лимоном место поражения и подождать некоторое время.
  • После протереть салфеткой или тряпкой.
Читайте также:  Срок годности циатим 221

Если ржавчина не удалилась полностью, процедуру можно повторить.

Сода

Сода также подходит для очищения мелких пятен ржавчины. Для этого способа нужно:

  • смешать соду с небольшим количеством воды и добавить несколько капель лимонного сока;
  • получившейся массой нужно натереть участок с ржавчиной и подождать от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от тяжести загрязнения;
  • после протереть губкой или мягкой тряпкой.

Можно повторить действия, если следы коррозии все же остались на поверхности нержавейки.

Белый уксус

Для обширных областей загрязнения лучше всего будет замочить предмет из нержавеющей стали в ёмкости, полностью наполненной уксусом. Для мелких пятен и точечных загрязнений деталь можно просто протереть тряпкой, сильно смоченной в уксусе.

  • Подождать пока произойдет реакция уксуса и ржавчины (это может занять до нескольких суток).
  • Удалить остатки уксусной кислоты вместе со ржавчиной.

Лучше всего это делать жёсткой, но никак не железной губкой.

Керосин

Чтобы провести очистку с помощью керосина, нужно налить жидкость в ёмкость, в которую можно будет опустить изделие из нержавейки.

  • Если ржавчина точечная или пятно маленькое, держать сталь в керосине можно около суток, но вот если загрязнение большое, то срок может достигать недели.
  • После продолжительного купания в керосине металл нужно протереть губкой или тряпкой и хорошо промыть проточной водой.

От чего зависит коррозионная стойкость

В первую очередь устойчивость к воздействию сред определяется химическим составом. Введение в состав сплава хрома, никеля, молибдена и ванадия повышает это свойство.

Существует так называемое пороговое значение количества хрома – 12% — при котором сталь становится нержавеющей.

Влияние никеля проявляется в меньшей степени, однако при его добавлении улучшается свариваемость и некоторые механические характеристики.

Углерод, всегда присутствующий в составе стали, наоборот, понижает стойкость к коррозии. Но увеличение его содержания повышает прочность и твёрдость.

Для придания необходимых механических свойств необходимо подбирать соответствующий баланс легирующих добавок. Например, сталь 40Х13, содержащая 0.

4% углерода и 13% хрома имеет твёрдость порядка 55 HRC и сталь 95Х18 (около1% углерода, но уже 18% хрома) с твёрдостью 58-61 HRCимеют примерно одинаковую коррозионную стойкость.

https://www.youtube.com/watch?v=YDdRj9AaEfg\u0026t=1s

Также этот показатель зависит от термообработки, которую прошла сталь в процессе производства. Как известно, термообработка изменяет кристаллическую структуру материалов, распределение элементов в ней и их состояние.

Добавки могут быть в виде карбидов или твёрдого раствора.

Например, штамповая сталь Х12МФ, закалённая на первичную твёрдость – это нержавейка, а в отожжённом состоянии или после закалки на «вторичку» может покрываться пятнами ржавчины.

  Как паять нержавейку и технология пайки твердым припоем

И последний фактор – это чистота обработки поверхности. Чем она лучше, тем меньше неровностей, а, соответственно, меньше площадь соприкосновения со средой. Таким образом, полированная сталь после полировки меньше поддаётся коррозии, чем после грубой обдирки.

Профилактика появления коррозии на нержавеющей стали

Ну вот мы и очистили коррозию, наша сталь теперь как новая.

Но что же делать, чтобы загрязнение не повторилось? Для этого существуют такие средства, как: преобразователь ржавчины, антикоррозийные составы и множество другой химии, названия которой говорят сами за себя. После нанесения они создают защитную плёнку, которая препятствует дальнейшему появлению коррозии.

Для разных типов металла и нержавеющей стали существуют разные виды химических покрытий. После нанесения предметы можно покрывать лаком или краской.

Анодное оксидирование

Такой вид называется – электрохимическое оксидирование стали. Иногда его называют и анодное оксидирование стали. Также применяют термин анодирование. В его основу заложен химический процесс электролиза. Его можно проводить как в твёрдых, так и в жидких электролитах. Подготовленную заготовку помещают в ёмкость с оксидным раствором.

Протекание реакции электролиза возможно при создании разности потенциалов между двумя элементами.

Поверхность окисляемого изделия характеризуется положительным потенциалом. Из раствора выделяют химически активные элементы с отрицательным потенциалом. Взаимодействие разнополярных элементов и называется реакцией электролиза (в нашем случае анодирования).

Анодное оксидирование

Протекание реакции анодирования можно выполнить в домашних условиях. Требуется чётко выполнять условия техники безопасности. В реакции участвуют вредные реактивные жидкости и небезопасное напряжение.

Применение анодного оксидирования позволяет создавать защитные плёнки различной толщины. Создание толстых плёнок возможно благодаря применению раствора серной кислоты.

Тонкие плёнки получают в растворах борной или ортофосфорной кислоты. С помощью анодирования можно придать поверхностному слою металла красивые декоративные оттенки. С этой целью процесс проводят в органических кислотах. В качестве таких растворов применяют щавелевую, малеиновую, сульфосалициловую

Специальным процессом анодирования считается микродуговое оксидирование. Оно позволяет получать покрытия, обладающие высокими физическими и механическими характеристиками.

К ним относятся: защитные, изоляционные, декоративные, теплостойкие и антикоррозийные свойства. В этом случае оксидирование производится под действием переменного или импульсного тока в специальных ваннах заполненных электролитом.

Такими электролитами являются слабощелочные составы.

Анодное оксидирование в домашних условиях

Анодирование позволяет получить поверхностный слой, обладающий следующими свойствами:

  • надёжное антикоррозионное покрытие;
  • хорошие электрические изоляторы;
  • тонкий, но стойкий поверхностный слой;
  • оригинальную цветовую гамму.

К анодированию нержавеющей стали требуется специальный подход. Это связано с тем, что такая сталь считается нейтральным (инертным) сплавом. Поэтому на производстве при анодировании большого количества деталей применяют двух этапную процедуру.

На первом этапе анодирование нержавеющей стали производят совместно с другим, более подходящим для этого процесса металлом. Это может быть никель, медь, другой металл или сплав.

На втором этапе производят оксидирование непосредственно самой нержавеющей стали. Для упрощения процесса оксидирования сегодня ведутся разработки специальных добавок, так называемых пассивирующих паст. Эти составы ускоряют процесс реакции нержавеющей стали.

Плазменное оксидирование

Такое оксидирование проводят в среде с высокой концентрацией кислорода с помощью низкотемпературной плазмы. Плазма создаётся благодаря разрядам, возникающим при подаче токов высокой или сверхвысокой частоты.

Плазменное оксидирование используют для формирования оксидированных плёнок на достаточно небольших поверхностях.

В основном его применяют в электронике и микроэлектронике. С его помощью образуют слои на поверхности полупроводниковых соединений, так называемых p-n переходах. Такие плёнки используют в транзисторах, диодах (в том числе в туннельных диодах), интегральных микросхемах. Кроме этого она используется для повышения светочувствительного эффекта в фотокатодах.

Плазменное оксидирование

Разновидностью плазменного оксидирования является оксидирование с применением высокотемпературной плазмы. Иногда её заменяют на дуговой разряд с повышением температуры до 430 °С и выше. Применение этой технологии позволяет значительно повысить качество образуемых покрытий.

Виды и проявления коррозии

Благодаря сбалансированному химическому составу легированной нержавеющей стали, детали и изделия из нее отличаются длительным сроком эксплуатации, но даже металлы с повышенным сопротивлением окислению могут подвергаться коррозии. Механические процессы в виде истирания, эрозии, образования трещин, термические и электрические воздействия приводят к образованию ржавчины.

Коррозия нержавеющей стали различается по видам:

  1. Точечная – узко локализованное повреждение структуры металла, вызванное повреждением поверхностного слоя. Точечная коррозия глубоко проникает в стенку металла и приводит к образованию сквозных отверстий небольшого диаметра. Ржавчина может образовываться также из-за недостатка кислорода в определенной области: зона с избытком кислорода становится катодной, с нехваткой – анодной. Взаимодействие зон с противоположным потенциалом приводит к гальванической коррозии.
  2. Щелевая – повреждение поверхности нержавеющей детали в местах, где между сталью и другой деталью образуется зазор. При работе с хлорсодержащими веществами и кислотами происходит разрушение защитной пленки из-за вытеснения кислорода и возрастания кислотности внутри зазора.
  3. Контактная. Легированная сталь с пассивной поверхностью при контакте с другими типами металлов, углеродистой или ферритной сталью, начинает корродировать. Следует избегать контактирования деталей из разных типов сталей, разделяя их рабочие зоны.
  4. Гальваническая – разрушение пленки химически активного сплава происходит при непосредственном контакте разнородных металлов в токопроводящей среде.
  5. Межкристаллитная приводит к выпадению кристаллов стального сплава, которое чаще всего происходит в местах сварного шва под воздействием высоких температур (600–900 °C).
  6. Эрозивная – уничтожение защитной оксидной пленки вследствие постоянного абразивного воздействия.
  7. Общая коррозия – разрушение оксидной пленки под воздействием галогенов фтора, хлора, брома. Использование хлорсодержащих веществ для чистки нержавеющих изделий приводит к обширной коррозии по всей поверхности.

Где купить качественную нержавеющую сталь?

занимается производством высококачественной коррозионностойкой нержавейки, представленной листами, трубами, лентами, рулонами. Представленные в ассортименте типы марок нержавеющих аустенитных сталей, стойких к коррозии, широко применяются в различных областях, где присутствует агрессивное воздействие кислотных сред:

  • пищевая промышленность;
  • медицинская отрасль;
  • машиностроение;
  • автомобилестроение;
  • строительство.

Только правильный выбор нержавеющей стали с высоким качеством легирования и соответствием ГОСТ поможет избежать проблем коррозии важных деталей.

Почему ржавеет нержавейка

Основное направление нашей деятельности — это производство дверных ручек из нержавеющей стали предназначенных для входных, офисных и стеклянных дверей.

Мы используем в производстве только высококачественную нержавеющую сталь марки AISI 304 – это аустенитная сталь с низким содержанием углерода.

Фурнитура из этого металла обладает следующими преимуществами: большая устойчивость к коррозии, низкий износ по сроку службы, высокая прочность, относительно простой уход.

  • И именно об уходе за изделиями из нержавеющей стали мы поговорим в этой статье.
  • Основной вопрос, который волнует наших клиентов, это поддержание презентабельного внешнего вида поручней входных групп.
  • Самый неприятный недостаток внешнего вида, с которым могут столкнутся наши клиенты — это ржавый налет на поручнях из нержавеющей стали.

Возникновение ржавчины на нержавеющей стали ставит в ступор многих людей. Если материал носит название «нержавеющая сталь», то почему же нержавейка может окисляться, темнеть, чернеть и ржаветь? На самом деле, при нарушении технологии производства или при нарушении правил эксплуатации, ржавчина может появиться даже на самой качественной нержавеющей стали.

Читайте также:  Высота мангала для шашлыка чертеж

Производство дверных ручек из нержавеющей стали — это многоэтапный процесс с применением промышленного оборудования, токарных, фрезерных, шлифовальных станков, аргонной сварки и прочих элементов не доступных для кустарного производства.

Мы в свою очередь гарантируем надлежащее качество изготовления продукции путем постоянного совершенствования технологии производства, периодическими испытаниями образцов нашей продукции в камере соляного тумана, а также путем проведения входного контроля по химическому составу нержавеющей стали.

Перед вами последние результаты входного контроля трубы из нержавеющей стали AISI 304 по химическому составу, концентрация основных легирующих веществ Хрома и Никеля в пределах нормы, превышено содержание марганца, но он не оказывает влияние на коррозионную стойкость стали, марганец повышает твердость (износостойкость) и превышение его концентрации в данном случае, нам даже выгоден.

Теперь давайте разберемся, почему же на поручнях, изготовленных в соответствии с технологическими требованиями, из нержавеющей стали, химический состав которой подтвержден лабораторными испытаниями, все же иногда появляется ржавый налет.

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии потому, что в их состав входит хром. Он образует очень тонкий непроницаемый слой оксида хрома Cr2O3, который препятствует коррозии и делает сталь нержавеющей. Коррозия (ржавчина) образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, кода защитный слой оксида хрома поврежден.

Этот слой легко разрушается кислотами или соединениями хлора, фтора и йода, а также кальцитами. Даже обычная дождевая вода для нержавеющей стали опасна – потому что в каплях дождевой воды всегда содержится небольшое количество угольной кислоты (H2CO3), железа и других примесей.

Это особенно часто встречается в регионах, где среди отраслей превалирует металлургическая, угледобывающая и нефтегазовая промышленность.

Кроме того, на оксидный слой негативно влияют дорожные антигололедные реагенты, которыми обрабатывают дороги в зимний период, и наличие высокого содержания кальцитов в воздухе, например: строительная пыль содержащая в составе известь, цемент и подобные материалы.

Во время дождя строительная пыль смешивается с водой, которая в результате имеет сильнощелочную реакцию, и при высокой концентрации попадание такой воды на поверхность из нержавейки может вызывать нарушение оксидной пленки и появление серого или белого налета и даже ржавчины. Поэтому, мы не рекомендуем устанавливать ручки из нержавеющей стали на объектах, где еще не закончено строительство.

 В прибрежных регионах с морским воздухом, мы рекомендуем применять поручни из нержавеющей стали еще более высокого класса, минимум AISI 316. Обсудить какой материал ручек использовать, вы можете при заказе. Конечно же это отразиться на увеличении цены, но при этом вы получите поручень более стойкий к внешним воздействиям.

В результате можно сделать вывод, что на появление очагов ржавчины на поверхностях изделий из нержавеющей стали может повлиять агрессивная внешняя среда и неправильный уход, с применением неподходящих чистящих средств.

Хотя слой ржавчины, зачастую, остаться только на поверхности металла, там, где нет оксидной пленки, которая образуется благодаря хрому. То есть в глубь ржавчина развиваться не будет. Но выглядят ржавчина очень неэстетично.

Чтобы этого не произошло следует соблюдать простые правила ухода за поручнями из нержавеющей стали, которые будут продемонстрированы на специально подвергнутых коррозии образцах. Такой коррозии мы добились при испытаниях данных изделий из стали AISI 304 в камере соляного тумана, распыляя на них высококонцентрированный раствор дорожного реагента и хлора, в течение 80 часов.

Так мы смоделировали максимально агрессивную среду, в обычных условиях образование такой коррозии может появиться только при большом сроке эксплуатации и неправильном уходе.

Итак самое главное: не используйте для ухода за изделиями из нержавеющей стали хлорсодержащие чистящие средства, сильные растворители, кислоты, щелочи, при попадании таких веществ на поверхность стали немедленно промойте ее водой, после чего, тщательно вытрите насухо.

Мутный налет и прочие несложные загрязнения можно удалять с помощью мыльного раствора и мягкой салфетки, после чего промойте обработанную поверхность водой и тщательно вытрите;

Более стойкие загрязнения удаляются мягкой тканевой салфеткой со специальными бытовыми средствами для очистки изделий из «нержавейки», такие средства если и содержат в составе хлор, то в минимальных количествах и в соединениях, которые не образуют хлорных кислот, которые в свою очередь повреждают пленку оксида хрома. Так же специальные средства для очистки нержавейки образуют дополнительную защитную пленку, убирают отпечатки пальцев и помутнения на полированных и матовых поверхностях.

В крайних случаях налет можно удалить с помощью специального абразивного материала «скотч-брайт» с зернистостью Р 360. При этом «зачистку» нужно производить в том же направлении, в котором нанесен «сатин»

Для поручней с зеркальной поверхностью рекомендуется применять войлок с полировочной пастой «ГОИ». Не рекомендуется применять абразивные материалы.

Таким образом периодический и правильный уход за изделиями из нержавеющей стали поможет Вам избежать появления на них ржавого налета. Чистота-залог здоровья – это относится и к изделиям из нержавейки!

От всего коллектива ООО «СПЕЦ-ДЕТАЛЬ» мы благодарим вас за внимание!

Как ржавеет нержавейка: особенности процесса

Представленная в данной статье информация будет полезна для материаловедов, технологов и инженеров, задействованных в области обработки и изучения свойств металлов.

Получение декоративных покрытий все чаще находит применение в различных отраслях машиностроения, автомобилестроения, в производстве предметов быта.

Рассмотрим один из самых затребованных способов создания пленки — оксидирование нержавеющей стали.

Термины, определения, виды оксидирования нержавеющей стали

По определению под этим термином понимают создание пленки из оксидов на поверхности нержавеющей стали вследствие реакций окислительно-восстановительного характера.

Помимо защитной функции, декоративной отделки, применение этого процесса задействовано при необходимости создания диэлектрических слоев и изменения поверхностных физических процессов происходящих в среде высоких магнитных и электрических полей.

В зависимости от того каким способом было получено оксидирование различают:

  • Термический процесс
  • Химическое воздействие
  • Электрохимический процесс
  • Плазменное оксидирование

Рассмотрим эти процессы более подробно.

Виды коррозии нержавеющей стали

Основными разновидностями коррозии являются:

  1. Общая коррозия. Данный вид характеризуется разрушением оксидной пленки на всей поверхности стали. В зависимости от характера распространения такая коррозия может быть равномерной или неравномерной. При проникновении галогенов (фтора, хлора, брома, йода) через защитный слой начинается активный процесс образования ржавчины на нержавеющей стали. Общая коррозия может возникнуть даже от простой водопроводной воды, ведь в ее составе присутствуют химические частицы, способные разрушить оксидную пленку. Поэтому при чистке нержавейки нельзя использовать хлорсодержащие средства. Для очистки поверхности нержавеющей стали следует применять только специальные чистящие средства. Они должны соответствовать требованиям СанПиН, СНиП и ГОСТ. Уровень рН должен находиться в пределах 7,2 — 7,6.
  2. Щелевая коррозия. Возникает при образовании небольшого зазора в деталях из нержавеющих сталей. Этот процесс можно заметить, например, при использовании крепежных элементов в морской воде. Хлор, содержащийся в жидкости, смывает оксидную пленку. При отсутствии кислорода процесс продолжается стремительно.
  3. Питтинг (он же язвенная коррозия, точечная коррозия). Проявляется при малейшем поражении защитного слоя и воздействии агрессивной среды на поверхность. В поврежденном месте сталь становится анодом, а пассивированная часть – катодом. В результате этого анод начинает быстрее растворяться, вызывая питтинговую коррозию нержавеющей стали.
  4. Гальваническая коррозия. Гальванокоррозия похожа на точечный вид образования ржавчины. Данная электрохимическая коррозия нержавеющей стали возникает во время контакта разного типа металлов в агрессивной токопроводящей среде.
  5. Межкристаллитная коррозия (она же мкк коррозия или транскристаллитная коррозия). Такой вид образования ржавчины возникает при сверхвысоких температурах, чаще всего при сварке.
  6. Эрозионная коррозия. Возникает в результате воздействия на поверхность нержавейки абразивной жидкости, разрушающей защитный слой и приводящей к эрозии.

Термический процесс

Термический процесс оксидирования заключается в обработке металла при определенных температурах в среде кислорода или водяного пара. Низколегированные стали и железо при таком воздействии получают пленку, называемую воронением. Температура для воронения составляет 300-350 градусов Цельсия. Для высоколегированных и высоко хромистых сталей этот показатель вырастает до 700 градусов.

Интересная информация: воронение нержавеющей стали в домашних условиях вполне под силу каждому. Для этого существует несколько способов. Любому способу должны предшествовать шлифовка металла и его обезжиривание. Окунаем деталь или изделие в масло. Оно может быть оливковым, машинным, а лучше всего оружейным.

Убедившись в равномерности нанесения и попадания масла в труднодоступные места, вынимаем заготовку и даем стечь маслу. После этого начинаем нагрев паяльной лампой. Чем ниже скорость нагрева, тем выше вероятность полного удаления легких фракций, получения равномерного слоя воронения. После преодоления порога в 400 градусов на поверхности появляется характерный черный окрас.

По окончании необходимо произвести полировку мягкими войлоками и пастой.

Химическое оксидирование

Химическое оксидирование – получение защитной пленки при взаимодействии металла и расплавов, чаще растворов, оксидирующих веществ. К преимуществам такого метода относятся:

  • относительная простота
  • отсутствие высокотемпературных источников
  • простота оборудования
  • низкие трудозатраты

Единственным и самым существенным недостатком данного способа заключается в низких защитных характеристиках такой пленки и низкая стойкость при механических воздействиях. Преимущественное использование химического оксидирования заключается в нанесении подкрасочного слоя, а также для консервации механизмов и деталей в условии хранения в производственных цехах и отапливаемых складах.

Пассивирование нержавеющей стали

Процесс пассивирования состоит в преднамеренном образовании на поверхности металла слоя труднорастворимых окислов, защищающих толщу детали от воздействия агрессивной среды.

На поверхность наносят окисляющие составы, такие, например, как 8% раствор лимонной кислоты. В промышленных условиях используют более сильные реактивы. Для ускорения пассивации температуру детали и раствора увеличивают.

Следует учитывать, что при механическом воздействии пассивирующий слой разрушается, и изделие снова становится подверженным коррозии. Поэтому процесс пассивации требуется повторять по мере необходимости.

Читайте также:  Определение веса по плотности

Электрохимическое оксидирование

Электрохимическое оксидирование нержавеющих сталей способ, который нашел широкое распространение в промышленности. Заключается он в том, что детали подвешиваются на специальные держатели.

На этом приспособлении они опускаются в раствор с щелочью, после чего ванна, в котором он находится, присоединяется к отрицательному катоду. Детали подсоединяются к положительному аноду.

При пропускании постоянного тока, согласно курсу физики, происходят процессы электролиза, сопровождающиеся повышением температуры. Скорость нанесения и толщина появляющейся пленки зависит от множества факторов. Основные влияющие факторы:

  1. Плотность протекающего тока.
  2. Электропроводность раствора, в который помещены детали
  3. Температура электролита
  4. Геометрия и конфигурация детали

Интересный факт: в конце предыдущего десятилетия один из гигантов японского автопроизводителя использовал гальваническое чернение нержавеющей стали кузова своих авто. Исследования показали, что в районе перегибов крыши в стойки оксидированный слой имел недостаточную толщину.

Долгие изыскания по изменению места крепления электродов к кузову, изменение плотности тока, времени воздействия не приводили к ожидаемому результату.

Лишь поменяв электропроводность щелочного раствора, внеся специальные добавки, слой стал равномерным и достаточным для уровня качества предприятия.

Сложная геометрия, острые углы, изогнутые формы в контурах детали приводят к различию потенциалов, возникающих на поверхности нержавеющей стали и соответственно приводят к разности толщин пленки. Для таких деталей целесообразно использование предыдущего метода оксидирования.

Виды и проявления коррозии

Благодаря сбалансированному химическому составу легированной нержавеющей стали, детали и изделия из нее отличаются длительным сроком эксплуатации, но даже металлы с повышенным сопротивлением окислению могут подвергаться коррозии. Механические процессы в виде истирания, эрозии, образования трещин, термические и электрические воздействия приводят к образованию ржавчины.

Коррозия нержавеющей стали различается по видам:

  Бак для воды из металла своими руками

  1. Точечная – узко локализованное повреждение структуры металла, вызванное повреждением поверхностного слоя. Точечная коррозия глубоко проникает в стенку металла и приводит к образованию сквозных отверстий небольшого диаметра.

    Ржавчина может образовываться также из-за недостатка кислорода в определенной области: зона с избытком кислорода становится катодной, с нехваткой – анодной. Взаимодействие зон с противоположным потенциалом приводит к гальванической коррозии.

  2. Щелевая – повреждение поверхности нержавеющей детали в местах, где между сталью и другой деталью образуется зазор. При работе с хлорсодержащими веществами и кислотами происходит разрушение защитной пленки из-за вытеснения кислорода и возрастания кислотности внутри зазора.
  3. Контактная.

    Легированная сталь с пассивной поверхностью при контакте с другими типами металлов, углеродистой или ферритной сталью, начинает корродировать. Следует избегать контактирования деталей из разных типов сталей, разделяя их рабочие зоны.

  4. Гальваническая – разрушение пленки химически активного сплава происходит при непосредственном контакте разнородных металлов в токопроводящей среде.
  5. Межкристаллитная приводит к выпадению кристаллов стального сплава, которое чаще всего происходит в местах сварного шва под воздействием высоких температур (600–900 °C).

  6. Эрозивная – уничтожение защитной оксидной пленки вследствие постоянного абразивного воздействия.
  7. Общая коррозия – разрушение оксидной пленки под воздействием галогенов фтора, хлора, брома. Использование хлорсодержащих веществ для чистки нержавеющих изделий приводит к обширной коррозии по всей поверхности.

Плазменное оксидирование

Оксидирование плазмой происходит при условиях подобных к гальваническому чернению. При определенном достижении критического значения поляризации происходит плазменный микроразряд на поверхность анодируемой детали.

В отличие от электрохимического азотирования в формировании образовавшейся пленки участвует не только раствор щелочи, но и материал катода.

Характерной особенностью представленного метода можно назвать глубокое проникновение в слой нержавеющего металла и возможность получения равномерного покрытия на объектах сложной геометрической конфигурации.

Интересный факт: в месте пробоя искры при плазменном оксидировании температура составляет порядка 10000К., а давление сопоставимо с величиной 102МПа. После прекращения действия искры происходит резкое охлаждение поверхности, которые приводят к появлению новых физических свойств и исследованию их как элементов нанотехнологий.

Покрытия, которые образуются при применении такого метода, характеризуются повышенной адгезией к основе и свойствам, приближенным к керамике.

Учитывая цену оборудования и недостаточность исследований в этой области, его трудоемкость и необходимость высокой квалификации персонала не позволяют широко применять этот процесс в промышленности, ограничиваясь дорогостоящими отраслями и штучными изделиями.

Для алюминия, титана и сплава магния плазменное оксидирование находит ниши и распространение в промышленности.

Сложности работы по чернению, связанные с нержавеющей сталью

Все описанные выше способы идеально подходят для черных сплавов и мало легированных сталей. Требуется особый подход, комплекс мероприятий для чернения нержавеющей стали, как условно инертного сплава. Разрозненные данные в литературе о прямом чернении нержавеющей стали противоречивы и на практике не всегда срабатывают.

В производственных масштабах принято решать этот вопрос двухэтапным подходом. Первый этап анодирование нержавеющей стали другим, более склонным к оксидированию металлом. В основном это никель, реже медь. Второй этап оксидирование полученной поверхности.

Химиками многих стран ведется разработка специальных пассивирующих паст, составов для чернения нержавеющих сталей, способных склонять их к оксидированию.

Для нанесения декоративной пленки, неработающей при перепаде температур, на поверхности, не испытывающей больших механических нагрузок, можно применить следующий способ оксидирования:

  1. Травление в 10% растворе щавелевой кислоты
  2. Промывка и обработка в 1% растворе сульфида натрия до необходимой степени чернения
  3. Промасливание образца из нержавеющей стали.

Исходя из представленной информации, можно сделать вывод, что использование чернения для нержавеющей стали носит характер коммерческого декоративного покрытия.

Использование оксидирования для достижения более высоких характеристик металла неоправданно и не может быть гарантированно.

Для получения пленок защитного характера, расширяющих область применения нержавеющих сталей, стоит рассматривать другие способы и методы.

Как ухаживать за нержавеющей сталью?

Большинство изделий, изготавливаемых из нержавеющей стали, должны отвечать высоким требованиям по качеству, внешнему виду, гигиене, безопасности и другим показателям.

Таким образом, предельно важной становиться задача сохранить все свойства нержавеющей стали на протяжении всего ее жизненного цикла – от изготовления готового продукта до утилизации отработавшего свой век оборудования. Правильно подобранные и обработанные нержавеющие стали при надлежащем уходе являются идеальным материалом для широкого применения и гарантией того, что изделия, изготовленные из них, прослужат долгие годы.

Уход за нержавеющей сталью достаточно прост. Ее следует протирать специально предназначенным для этого средством, которое обеспечит очистку и защиту изделия из нержавеющей стали. Если регулярно производить подобную обработку, то изделие долго будет иметь первозданный внешний вид.

Нержавеющая сталь — это хромосодержащий сплав от его процентного содержания которого зависят антикоррозийные свойства. Устойчивость нержавеющей стали к коррозии объясняется образованием на ее поверхности тонкой защитной пленки оксида хрома.

Эта пленка обладает хорошей устойчивостью в агрессивных средах и защищает металл от разрушения кристаллической решетки. Этот чрезвычайно тонкий слой также обладает свойством самовосстанавливаться в течение определенного времени при длительном контакте с кислородом, содержащимся в воздухе.

Именно наличие такой “защиты” делает нержавеющую сталь — нержавеющей.

На сегодняшний день все способы ухода за нержавеющей сталью сводятся к созданию и обновлению защитного слоя на поверхности нержавеющей стали при помощи специальных химических реагентов, позволяющих существенно сократить время возобнавления защитной оксидной пленки.

Регулярная обработка поверхностей из нержавеющих сталей специальными составами позволит удалить с нее инородные включения, которые могут оставаться после использования оборудования по своему назначению и являться причиной зарождения очагов коррозии, и воссоздать защитный слой, препятствующий дальнейшему окислению и разрушению кристаллической решетки.

При уходе за нержавеющей сталью важно соблюдать несколько основных правил, связанных с сохранением и возобнавлением защитной оксидной пленки:

  • в уходе нельзя использовать твердые мелкозернистые абразивные вещества, которые могут повредить оксидную пленку хрома и изделие будет подвергнуто риску появления коррозии;
  • нельзя использовать чистящие средства не предназначенные для ухода за нержавеющей сталью, которые содержат песок, хлор, кислоты и соду – они также могут повредить тонкий оксидный слой;
  • грубые и жесткие губки, щетки и другие предметы способны поцарапать поверхность и уничтожить защитный слой — их использование также не рекомендуется;
  • используйте мягкие салфетки и кусочки ткани, а также специальные составы и нейтральные моющие средства, не содержащие в своем составе запрещенных в уходе за «нержавейкой» веществ;
  • давние загрязнения, успевшие затвердеть, следует сперва размочить, а затем удалить сухой тряпкой, чтобы не оставить царапин;
  • жир легко отмывается теплой водой и специальным средством по уходу за нержавеющей сталью;
  • используйте чистое от пыли и грязи оборудование и вспомогательные инструменты;
  • регулярная чистка изделий из нержавеющей стали со специальным средством удалит все имеющиеся загрязнения и разводы, и значительно улучшит внешний вид оборудования;
  • если изделие находится в закрытом помещении и постоянно используется по назначению, подвергаясь воздействию влаги и агрессивных сред, в целях профилактики повреждений необходимо регулярное использование специализированных средств по восстанавлению защитных свойств нержавеющей стали;
  • не следует использовать предметы и оборудование из железа или обычной стали совместно с изделиями из нержавеющей стали, т.к. любые механические повреждения разрушат оксидную пленку и нержавеющая сталь может подвергаться коррозии.

Если изделие из нержавеющей стали соприкасалось с оборудованием из железа или рядовой стали, во избежание коррозионных дефектов, следует промыть пятно контакта 10-15% теплым раствором азотной кислоты, а затем водой. В особо запущенных случаях необходимо прибегнуть к механической шлифовке поверхности и репассивации (химической восстановление защитного оксидного слоя).

Изделия из из нержавеющей стали, которые при эксплуатации потеряли свой первоначальный внешний вид, можно «реанимировать» при помощи полировки. При обработке металлических изделий полировка и шлифование являются заключительными звеньями технологической цепочки. Их качество во многом определяет внешний вид готового изделия.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector