Ruostumatonta terästä on monenlaisia, kuten ferriittistä ruostumatonta terästä, austeniittista ruostumatonta terästä, martensiittista ruostumatonta terästä, duplex-ruostumatonta terästä, sadekarkaisua ruostumatonta terästä jne., kuten alla olevassa kuvassa näkyy.
Syy, miksi ruostumaton teräs voi olla tehoton, johtuu pääasiassa siitä, että se sisältää vähintään 12 % kromia (Cr), mikä näkyy yllä olevasta kuvasta. Pinnalla oleva kromi reagoi ilman hapen kanssa muodostaen kromioksidin (Cr₂O3) passivointikalvon. Tämä passivointikalvo on erittäin ohut, mutta tiheä, mikä voi eristää metallin ulkoisesta väliaineesta ja estää kemiallisia reaktioita, mikä suojaa metallia korroosiolta.
Vaikka ruostumattoman teräksen pinta on mekaanisesti vaurioitunut tai kemiallisesti kulunut, kromioksidipassivointikalvo voi korjata itsensä. Niin kauan kuin happea on riittävästi, ruostumattoman teräksen pinnalla oleva kromielementti voi jatkaa reagoimista hapen kanssa, korjata vaurioituneen passivointikalvon ja palauttaa sen suojaavan vaikutuksen.
Kromioksidipassivointikalvon suojassa ruostumaton teräs kestää useimpien syövyttävien väliaineiden, kuten happojen, emästen ja suolojen, eroosiota. Käytännössä ihmiset näkevät kuitenkin joskus ruostumattoman teräksen ruostumista, kuten alla olevasta kuvasta näkyy. Mitä tapahtuu?
1. Ruostumattoman teräksen laatu on epäpätevä ja materiaalikoostumus ei täytä vaatimuksia. Esimerkiksi todellinen kromipitoisuus on alle 12 % tai alkuaineiden, kuten nikkelin ja molybdeenin, pitoisuus on riittämätön, mikä ei voi olla hyvä ruosteenestovaikutus.
2. Käytetään ympäristössä, joka sisältää halogeeni-ioneja (Cl-, Br-, I- jne.), kuten merivettä, suolasumua, klooria sisältäviä pesuaineita jne. Nämä halogeeni-ionit voivat tunkeutua passivointikalvon läpi muodostaen pieniä korroosiokuoppia ja kehittyä syvälle.
3. Korkea lämpötila vaikuttaa ruostumattomaan teräkseen ja tapahtuu rakeiden välistä korroosiota. Kun ruostumatonta terästä kuumennetaan 427-816 asteeseen, esimerkiksi hitsauksen tai lämpökäsittelyn jälkeen, kromikarbidi (Cr₂3C₆) saostuu raerajalle, mikä johtaa kromin ehtymiseen lähellä raerajaa (Cr-pitoisuus).<12%), thereby losing the ability to form a passivation film.
4. Jännityshalkeilukorroosio. Kun ruostumaton teräs altistetaan vetojännitykselle, jos edellä mainitut 2. ja 3. kohdan tekijät ovat olemassa, jännitys nopeuttaa syövyttävän väliaineen tunkeutumista ja aiheuttaa halkeamien leviämistä pitkin raerajaa tai rakeen läpi.
5. Pinta on likainen tai vaurioitunut. Esimerkiksi kun hiiliterästyökalut joutuvat kosketuksiin ruostumattomien teräspintojen kanssa, jäännösrautaviilat voivat aiheuttaa galvaanista korroosiota metallien eri potentiaalien vuoksi. Naarmut, hitsausroiskeet jne. voivat vaurioittaa passivointikalvoa ja aiheuttaa korroosion alkukohtien muodostumista ennen passivointikalvon muodostumista. Öljytahrat ruostumattoman teräksen pinnalla voivat estää passivointikalvon muodostumisen. Pöly ja epäpuhtaudet voivat imeä kosteutta ja syövyttäviä aineita, mikä kiihdyttää paikallista korroosiota.(来源:iMechanics机械)
