不銹鋼是一種無(wú)處不在的材料，用途廣泛，從醫(yī)療設(shè)備到汽車(chē)零件，再到珠寶和炊具。這種金屬材料的許多“神奇”之處在于它是不銹鋼，理論上它不會(huì)生銹。但是，如果您曾經(jīng)擁有或使用過(guò)不銹鋼產(chǎn)品，則可能會(huì)發(fā)現(xiàn)生銹（腐蝕），甚至可能質(zhì)疑其名稱(chēng)是否誤稱(chēng)。為什么一種被吹捧為“不銹”銹的材料？

大多數(shù)人都熟悉金屬（包括不銹鋼），當(dāng)金屬暴露于海水等環(huán)境中時(shí)會(huì)腐蝕。人們常常在不了解所發(fā)生事件的確切科學(xué)知識(shí)的情況下，接受將金屬產(chǎn)品暴露于海水中具有破壞作用的觀(guān)點(diǎn)。海水腐蝕的科學(xué)依據(jù)是水中含有氯，它對(duì)包括不銹鋼在內(nèi)的金屬具有腐蝕性。但是，如果無(wú)法檢測(cè)到明顯的腐蝕性環(huán)境，也可能會(huì)產(chǎn)生不銹鋼腐蝕，而不會(huì)產(chǎn)生任何腐蝕產(chǎn)物（銹蝕除外）進(jìn)行分析。

要了解造成不銹鋼生銹的原因，首先要了解通常防止其生銹的科學(xué)。鋼由鐵和碳制成，而不銹鋼則包含鐵，碳以及12％至30％的鉻。不銹鋼可以包含其他元素，例如鎳和錳，但是鉻是使其具有防銹性的關(guān)鍵元素。當(dāng)普通鋼的表面暴露于氧氣時(shí)，通常會(huì)形成三氧化_二鐵（Fe ₂ O ₃），具有眾所周知的紅色鐵銹色。氧化鐵不會(huì)在鋼上形成連續(xù)層，因?yàn)檠趸肿拥捏w積比下面的鐵原子大，最終剝落而使新鮮的鋼暴露出來(lái)，從而開(kāi)始有害的生銹循環(huán)。當(dāng)不銹鋼暴露于氧氣中時(shí)，由于鉻對(duì)氧氣具有非常強(qiáng)的親和力，因此會(huì)在鋼表面形成氧化鉻。氧化鉻是非常薄的一層，不會(huì)剝落，并且可以防止不銹鋼進(jìn)一步氧化。即使刮擦了不銹鋼并去除了氧化鉻層，也將形成新的氧化鉻層并保護(hù)其下面的其余不銹鋼。只要有足夠的鉻存在，氧化鉻層將繼續(xù)保護(hù)不銹鋼并防止其生銹。

您是否曾經(jīng)使用鋼絲輪或鋼絲絨來(lái)清潔不銹鋼工具，然后在刷過(guò)的同一部位生銹了不銹鋼工具？還是看到不銹鋼容器或水槽生銹了？在沒(méi)有腐蝕性元素（例如氯）的情況下，不銹鋼腐蝕通常是由非常小的鋼顆粒接觸到不銹鋼表面引起的。如果局部濃度超過(guò)12％，鉻可以保護(hù)不銹鋼，但是如果用足夠的鋼顆粒覆蓋不銹鋼表面，則鉻的局部濃度可能會(huì)降低到12％閾值以下，并且氧化鉻層不能保護(hù)不銹鋼。不銹鋼不受氧氣侵蝕。如果不銹鋼發(fā)生這種類(lèi)型的腐蝕，則可以通過(guò)以下方式修復(fù)：（A）清除所有銹蝕，然后（B）通常用溶劑徹底清洗不銹鋼零件，以除去微小的鋼顆粒。這兩個(gè)步驟應(yīng)允許氧化鉻層保護(hù)不銹鋼免受進(jìn)一步氧化。

不銹鋼不常見(jiàn)的生銹形式是將不銹鋼暴露在非常高的溫度下后，通常在750-1550°F（400-850°C）^1的溫度范圍內(nèi)。這種腐蝕通常在將不銹鋼加熱然后冷卻的焊接應(yīng)用中看到。如果發(fā)生這種情況，則可能發(fā)生“敏化”，即碳和鉻在不銹鋼中結(jié)合在一起并形成碳化物。這些碳化物位于不銹鋼的晶界處，并且晶界缺鉻。在晶界處具有較低的鉻濃度時(shí)，氧化鉻保護(hù)層會(huì)變得不連續(xù)并且可能生銹。 “敏化”會(huì)永遠(yuǎn)毀壞不銹鋼；但是，有時(shí)可以通過(guò)復(fù)雜的熱處理減輕損壞。

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