Es gibt viele Arten von Edelstahl, wie zum Beispiel ferritischen Edelstahl, austenitischen Edelstahl, martensitischen Edelstahl, Duplex-Edelstahl, ausscheidungshärtenden Edelstahl usw., wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Der Grund, warum Edelstahl unwirksam sein kann, liegt hauptsächlich darin, dass er nicht weniger als 12 % Chrom (Cr) enthält, was aus der obigen Abbildung ersichtlich ist. Das Chrom auf der Oberfläche reagiert mit Luftsauerstoff und bildet einen Passivierungsfilm aus Chromoxid (Cr₂O₃). Dieser Passivierungsfilm ist sehr dünn, aber dicht, wodurch das Metall vom äußeren Medium isoliert und chemische Reaktionen verhindert werden können, wodurch das Metall vor Korrosion geschützt wird.
Selbst wenn die Oberfläche des Edelstahls mechanisch beschädigt oder chemisch erodiert wird, kann sich der Chromoxid-Passivierungsfilm selbst-reparieren. Solange genügend Sauerstoff vorhanden ist, kann das Chromelement auf der Oberfläche des Edelstahls weiterhin mit Sauerstoff reagieren, den beschädigten Passivierungsfilm reparieren und seine Schutzwirkung wiederherstellen.
Unter dem Schutz des Chromoxid-Passivierungsfilms kann Edelstahl der Erosion der meisten korrosiven Medien wie Säuren, Laugen und Salze widerstehen. In der Praxis kommt es jedoch immer noch manchmal vor, dass Edelstahl rostet, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Was ist los?
1. Die Qualität von Edelstahl ist nicht qualifiziert und die Materialzusammensetzung entspricht nicht den Anforderungen. Beispielsweise beträgt der tatsächliche Chromgehalt weniger als 12 % oder der Gehalt an Elementen wie Nickel und Molybdän ist unzureichend, sodass keine gute Rostschutzwirkung erzielt werden kann.
2. Wird in einer Umgebung verwendet, die Halogenionen (Cl⁻, Br⁻, I⁻ usw.) enthält, wie z. B. Meerwasser, Salzsprühnebel, chlorhaltige Reinigungsmittel usw. Diese Halogenionen können in den Passivierungsfilm eindringen, winzige Korrosionsgruben bilden und sich in der Tiefe entwickeln.
3. Edelstahl wird durch hohe Temperaturen beeinträchtigt und es kommt zu interkristalliner Korrosion. Wenn rostfreier Stahl auf 427–816 Grad erhitzt wird, beispielsweise nach dem Schweißen oder einer Wärmebehandlung, scheidet sich Chromkarbid (Cr₂₃C₆) an der Korngrenze aus, was zu einer Chromverarmung in der Nähe der Korngrenze (Cr-Gehalt) führt<12%), thereby losing the ability to form a passivation film.
4. Spannungsrisskorrosion. Wenn rostfreier Stahl einer Zugspannung ausgesetzt wird und die oben genannten Faktoren 2 und 3 vorliegen, beschleunigt die Spannung das Eindringen des korrosiven Mediums und verursacht die Ausbreitung von Rissen entlang der Korngrenze oder durch das Korn.
5. Die Oberfläche ist verunreinigt oder beschädigt. Wenn beispielsweise Werkzeuge aus Kohlenstoffstahl mit Edelstahloberflächen in Kontakt kommen, können Reste von Eisenspänen aufgrund der unterschiedlichen Potenziale zwischen den Metallen galvanische Korrosion verursachen. Durch Kratzer, Schweißspritzer usw. kann der Passivierungsfilm beschädigt werden, sodass sich Korrosionsansatzpunkte bilden, bevor sich der Passivierungsfilm gebildet hat. Ölflecken auf der Oberfläche von Edelstahl können die Bildung des Passivierungsfilms behindern. Staub und Verunreinigungen können Feuchtigkeit und korrosive Stoffe aufnehmen und so die lokale Korrosion beschleunigen.(来源: iMechanics-机械)
