Устойчиви на стоманени сгради през целия ни живот
Няма ли такива странни сгради около вас: това е здрава стоманена конструкция, но е покрита с червена и черна ръжда, сякаш стои на вятъра и дъжда от стотици години? Може ли ръждата в такава сграда да продължи да функционира? Безопасно е? Мога да ви кажа категорично: разбира се! Тя е не само безопасна, но и по-издръжлива от обикновената стомана и няма да ръждясва дори ако е изложена на въздух в продължение на няколко десетилетия. Този тип повърхностна ръжда, всъщност издръжлив материал, всъщност е специален вид стомана, наречена устойчива на атмосферни влияния стомана. Не го гледайте като на "грозен", всъщност, висок клас.
Устойчивата на атмосферни влияния стомана има специални приложения
Устойчивата на атмосферни влияния стомана, известна още като устойчива на атмосферна корозия стомана, е нисколегирана стомана между обикновена стомана и неръждаема стомана. Изработен е от обикновена въглеродна стомана и известно количество мед, както и устойчиви на корозия елементи като фосфор, хром, никел, титан и ванадий. Той не само има характеристиките на лесно удължаване, висока якост и устойчивост на умора на обикновената стомана, но също така може да постигне 2 до 8 пъти устойчивост на корозия по отношение на обикновената въглеродна стомана.
Поради отличното си представяне, устойчивата на атмосферни влияния стомана е скъпа. Устойчивата на атмосферни влияния стомана с подобни характеристики е с около 60 процента по-висока цена от обикновената стомана. Ето защо, моля, не гледайте устойчивата на атмосферни влияния стомана е грозна, общата сграда не може да си го позволи.
Устойчивата на атмосферни влияния стомана се използва само за конструкции като контейнери, релсови превозни средства, нефтени дерики и сондажни платформи, които имат тежка среда и изискват висока устойчивост на корозия. За стоманобетона, използван в обикновените сгради, тъй като стоманените пръти, заровени в бетона, рядко са в контакт с кислород и вода, инженерите не са склонни да използват устойчива на атмосферни влияния стомана тук!
Защо устойчивата на атмосферни влияния стомана е толкова специална
Чистото желязо не ръждясва лесно, но обикновената стомана обикновено съдържа примеси като мед и въглерод. Тези примеси имат по-ниска активност от желязото и образуват първична батерия с желязо във воден въздух (т.е. поток, генериран от окислително-редукционна реакция). Устройството разделя окислението от редукция и осигурява "магистрала" за корозия на стоманата.
Ръждата, генерирана от корозията на стоманата, е хлабава пореста структура, в която много микропукнатини свързват порите една с друга. По този начин ръждата, подобно на гъба, може да продължи да абсорбира влагата от въздуха, което позволява на стоманата да ръждясва допълнително, докато не ръждясва напълно.
Устойчивата на атмосферни влияния стомана е различна от обикновената стомана. Отначало също ще ръждясва на повърхността като обикновена стомана. Благодарение на високата степен на легиране, този процес е дори по-бърз от обикновената стомана. Въпреки това, поради по-сложната решетка вътре в устойчивата на атмосферни влияния стомана, под свободния оксид на повърхността се образува тъмен черен плътен оксиден слой. Този оксиден слой се състои от -FeOOH наночастици. В този равномерен оксиден слой никеловият атом замества позицията на част от железния атом, така че оксидният слой има катионна селективност и корозивното проникване на анион е потиснато.
Именно този плътен оксиден слой кара устойчивата на атмосферни влияния стомана да ръждясва, но вътрешността няма да продължи да ръждясва. Всъщност, стига да разграничавате внимателно, можете да видите, че повърхността на устойчивата на атмосферни влияния стомана не е същата като обикновената ръжда: ръждата на устойчивата на атмосферни влияния стомана е равномерна и плътна, а повърхността на стоманата предпазва стоманата от повърхността на стоманата; Докато ръждата е надраскана и разхлабена, едно потупване ще изпусне остатъците. Вместо да защитава стоманата, такава ръжда „вкарва вълка в стаята“ и засмуква вода и кислород върху стоманената повърхност.
