Γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν σκουριάζει;
Ο Michael L. Free, ένας μεταλλουργός μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, δίνει αυτή την εξήγηση
Ο ανοξείδωτος χάλυβας παραμένει ανοξείδωτος ή χωρίς σκουριά λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των στοιχείων του κράματος και του περιβάλλοντος. Ο ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει σίδηρο, χρώμιο, μαγγάνιο, πυρίτιο, άνθρακα και σε πολλές περιπτώσεις σημαντικές ποσότητες νικελίου και μολυβδαινίου. Αυτά τα στοιχεία αντιδρούν με το νερό και το οξυγόνο του αέρα για να σχηματίσουν ένα πολύ λεπτό και σταθερό φιλμ που αποτελείται από προϊόντα διάβρωσης όπως οξείδια μετάλλων και υδροξείδια. Το χρώμιο παίζει κυρίαρχο ρόλο στην αντίδραση με το οξυγόνο για να σχηματίσει αυτό το φιλμ προϊόντος διάβρωσης. Στην πραγματικότητα, εξ ορισμού, όλος ο ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει τουλάχιστον 10% χρώμιο.
Η παρουσία του σταθεροποιητικού φιλμ λειτουργεί ως φράγμα, περιορίζοντας την πρόσβαση οξυγόνου και νερού στην υποκείμενη μεταλλική επιφάνεια, αποτρέποντας έτσι την πρόσθετη διάβρωση. Επειδή το φιλμ σχηματίζεται τόσο εύκολα και σφιχτά, ακόμη και με λίγα μόνο ατομικά στρώματα, ο ρυθμός διάβρωσης μπορεί να μειωθεί σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Στην πραγματικότητα, η ταινία είναι πολύ πιο λεπτή από το μήκος κύματος του φωτός, καθιστώντας δύσκολη την ορατότητα χωρίς τη βοήθεια σύγχρονων οργάνων. Επομένως, αν και ο χάλυβας διαβρώνεται σε ατομικό επίπεδο, φαίνεται να είναι ανοξείδωτος χάλυβας. Αντίθετα, ο κανονικός φθηνός χάλυβας αντιδρά με το οξυγόνο στο νερό για να σχηματίσει ένα σχετικά ασταθές φιλμ οξειδίου/υδροξειδίου του σιδήρου που συνεχίζει να αναπτύσσεται με την πάροδο του χρόνου και όταν εκτίθεται σε νερό και αέρα. Ως αποτέλεσμα, η μεμβράνη (ονομάζεται επίσης σκουριά) φτάνει σε ένα επαρκές πάχος που μπορεί να παρατηρηθεί εύκολα αμέσως μετά την έκθεση σε νερό και αέρα. νερό και αέρα.
Συνοπτικά, ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν σκουριάζει επειδή είναι αρκετά αντιδραστικός ώστε να προστατεύεται από περαιτέρω επίθεση σχηματίζοντας ένα στρώμα παθητικοποιημένων προϊόντων διάβρωσης. (Άλλα σημαντικά μέταλλα όπως το τιτάνιο και το αλουμίνιο βασίζονται επίσης στο σχηματισμό παθητικών μεμβρανών για αντοχή στη διάβρωση.) Ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη γκάμα προϊόντων για την αντοχή και την ομορφιά του, από επιτραπέζια σκεύη μέχρι θησαυροφυλάκια τραπεζιών έως νεροχύτες κουζίνας.
