Ржавеет ли нержавеющая сталь 304?

Have you ever wondered if your stainless steel can rust? It’s a common question, especially when it comes to 304 нержавеющая сталь, one of the most popular grades used in various industries. In this blog, we’ll explore the truth behind 304 нержавеющая сталь and its rust resistance.

Что такое нержавеющая сталь 304?

304 нержавеющая сталь, commonly referred to as AISI 304, is an austenitic stainless steel alloy recognized for its exceptional resistance to corrosion and oxidation, making it a popular choice in various industries, including construction, food processing, architecture, and medical applications. Primarily composed of a minimum of 18% chromium and 8% nickel, 304 нержавеющая сталь forms a protective oxide layer that helps to prevent rusting and extends the material lifespan in many environments.

Несмотря на репутацию стали 304 как долговечной, "нержавеющая сталь" не является абсолютно нержавеющей, а относится к коррозионной стойкости лучше, чем обычная сталь, фактическое использование ржавчины все еще возможно. При определенных условиях, таких как воздействие хлоридов и высокой влажности, она может корродировать и развивать поверхностную ржавчину.

Почему нержавеющая сталь 304 устойчива к ржавчине?

304 нержавеющая сталь contains chromium (≥ 18%) and nickel (≥ 8%). When exposed to oxygen, chromium forms a thin, invisible layer of chromium oxide on the surface. This “passive layer” acts as a shield, preventing oxygen and moisture from entering the iron layer below, which is the typical cause of rust. As long as this layer remains intact, 304 нержавеющая сталь will not rust.

Химический состав

Присутствие хрома особенно важно, поскольку он образует на поверхности пассивный оксидный слой, обеспечивающий барьер против дальнейшего окисления и коррозии. Этот пассивный слой может восстанавливаться даже после повреждения, что способствует долговечности и прочности материала.

Может ли 304 нержавеющая сталь ржаветь?

Несмотря на репутацию стали 304 как долговечной, "нержавеющая сталь" не является нержавеющей, а относится к коррозионной стойкости лучше, чем обычная сталь, при фактическом использовании ржавчина все еще возможна. При определенных условиях, таких как воздействие хлоридов и высокая влажность, она может корродировать и образовывать поверхностную ржавчину.

The outstanding properties of 304 нержавеющая сталь include its strength, formability, and ease of cleaning, which contribute to its widespread use. However, various forms of corrosion can compromise its integrity, including pitting corrosion, crevice corrosion, bimetallic corrosion, and stress corrosion cracking (SCC).

Виды коррозии

1. Питтинговая коррозия

Pitting is a form of localized corrosion that is particularly damaging to 304 нержавеющая сталь, especially in chloride-rich environments such as seawater. The passive chromium oxide layer that provides corrosion resistance can be compromised by chlorides, resulting in the formation of small pits on the steel surface.

Начавшись, точечная коррозия может быстро прогрессировать, угрожая структурной целостности металла.

2. Коррозия щелей

Щелевая коррозия возникает в замкнутых пространствах с ограниченным доступом кислорода, например под прокладками или в зазорах между деталями. В этих местах накапливаются хлориды, разрушающие защитный пассивирующий слой и ускоряющие процесс коррозии. Дефицит кислорода в сочетании с высокой концентрацией хлоридов делает эти места особенно восприимчивыми к коррозии.

3. Биметаллическая коррозия

Bimetallic corrosion, also known as galvanic corrosion, is the corrosion of 304 нержавеющая сталь that occurs when it comes into contact with another metal in the presence of an electrolyte, such as water. This interaction will form a primary cell, accelerating the corrosion of the less noble metal therein.

Чтобы снизить этот риск, рекомендуется использовать совместимые металлы или изоляционные материалы для предотвращения прямого контакта между разнородными металлами.

4. Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) - это тяжелая форма коррозии, возникающая при взаимодействии механических напряжений с коррозионной средой, обычно богатой хлоридами. Питтинг обычно предшествует SCC, и ямки действуют как концентраторы напряжения. При приложении механического напряжения эти ямки могут превратиться в трещины и в конечном итоге привести к разрушению материала. Профилактические меры включают снижение механического напряжения и выбор материалов, менее чувствительных к SCC.

Распространенные причины появления ржавчины

Although 304 нержавеющая сталь is known for its corrosion resistance, it can still rust under certain conditions. Factors that can damage the passivation layer and lead to rusting include:

1. Хлоридная коррозия

Концентрация ионов хлора составляет всего 20,5 ppm при температуре 80℃. При воздействии хлорированной среды, такой как поваренная соль, морская вода, пот и т.д., хлорид-ионы могут повредить пассивирующие пленки, что приведет к локальной коррозии (например, точечной, межкристаллитной) или даже к появлению пятен ржавчины или плесени.

Например, в морской среде или среде с высоким содержанием хлоридов риск точечной и щелевой коррозии значительно возрастает из-за агрессивного характера этих условий.

2. Экологические факторы

Окружающая среда играет важную роль в процессе ржавления нержавеющей стали. Длительное воздействие высокой влажности, высокой солености (например, в прибрежных районах), сильных кислот и щелочей (таких как соляная и серная кислота) или высокой температуры ускоряет процесс коррозии.

Промышленные загрязнители, в том числе соединения серы, также могут способствовать коррозии, образуя серную кислоту на поверхности нержавеющей стали.

3. Механическое повреждение

• Механические царапины, вмятины, потертости, сварка или резка могут повредить пассивирующую пленку, в результате чего открытый основной нержавеющий металл подвержен ржавлению во влажной/коррозионной среде. Сварные участки наиболее подвержены межкристаллитной коррозии.

• Остаточные загрязнения на поверхности (масло, цемент, кислотные жидкости и т. д.), которые не были своевременно удалены, или длительное накопление воды, образующее водяные пятна, могут вызвать коррозию ржавчины.

4. Дефекты материалов

Inferior 304 нержавеющая сталь may have reduced corrosion resistance due to substandard alloy compositions (e.g., insufficient chromium/nickel), inadequate solution treatment, or intergranular corrosion tendencies.

Как предотвратить появление ржавчины на стали 304

Rust can form on the surface of 304 нержавеющая сталь when exposed to oxygen and moisture, especially if contaminated with substances such as salt or chlorides. Regular cleaning and maintenance, with the use of specialized stainless steel cleaners, will help remove surface rust and prevent further corrosion.

Профилактические меры

1.Экологический контроль:

Избегайте воздействия хлорид-ионов (например, держите подальше от морской воды, быстро вытирайте пятна от соли/пота) и следите за сухостью окружающей среды.

2. Защита поверхности

Регулярно тщательно очищайте и высушивайте поверхность во избежание механических повреждений; в месте сварки необходимо провести пассивирующую обработку.

3. Выбор материала

Coastal or industrial areas are recommended to use more corrosion-resistant нержавеющая сталь 316, or ensure that the composition of 304 нержавеющая сталь is up to standard.

4. Регулярное техническое обслуживание

Своевременное удаление загрязняющих веществ (масла, кислотных жидкостей), чтобы избежать застоя воды.

5. Пассивационная обработка

Passivation treatments can significantly enhance the corrosion resistance of 304 нержавеющая сталь. This process involves the application of citric or phosphoric acid blends to restore and reinforce the passive layer on the metal surface, which is vital for preventing oxidation and subsequent corrosion.

Регулярная пассивация может быть особенно полезна в условиях, когда нержавеющая сталь подвергается воздействию агрессивных сред, например, в прибрежных районах или в промышленности с высоким уровнем воздействия коррозионных агентов.

6. Регулярная уборка

When cleaning 304 нержавеющая сталь, it is crucial to avoid harsh chemicals or abrasive materials, as these can damage the protective oxide layer that helps prevent corrosion.

Для ухода за поверхностью часто достаточно использовать мягкое мыло и воду.

Обработка против ржавчины

1. Мягкая ржавчина

Протрите щавелевой кислотой, специальной пастой для удаления ржавчины или водой для мытья стали, затем промойте водой и высушите.

2. Сильная коррозия

Для восстановления пассивирующего слоя на поверхности требуется полировка или электролитическая обработка; если коррозия проникла глубоко внутрь, рекомендуется заменить деталь.

Регулярно проводите осмотры для выявления первых признаков коррозии, таких как изменение цвета, пятна ржавчины или точечная коррозия, и своевременно устраняйте их, чтобы предотвратить дальнейший ущерб.

Заключение

304 нержавеющая сталь is highly resistant to rust,due to its chromium-rich composition. However, it can rust under extreme conditions or if not properly maintained.

Рекомендуется выбирать марку нержавеющей стали, соответствующую условиям эксплуатации, чтобы избежать увеличения расходов, вызванных ржавлением материала.

Рекомендуется часто чистить приборы, давать им достаточно высохнуть и проводить профилактические мероприятия, чтобы они не ржавели и сохраняли свой блеск.