Кеңестер

Тот баспайтын болат неге тот баспайды?

Тот баспайтын болат неге тот баспайды?

1913 жылы англиялық металлург Гарри Брарли мылтық бөшкелерін жақсарту жобасында жұмыс істей отырып, төмен көміртекті болатқа хром қосу оның даққа төзімді болатындығын байқаусызда анықтады. Заманауи тот баспайтын болаттан темір, көміртегі және хромнан басқа никель, ниобий, молибден және титан сияқты басқа да элементтер болуы мүмкін.

Никель, молибден, ниобий және хром тот баспайтын болаттың коррозияға төзімділігін арттырады. Бұл болатқа кем дегенде 12% хромның қосылуы, бұл оны тотқа немесе басқа да болат түрлеріне қарағанда дақ түсірмейді. Болаттағы хром атмосферада оттегімен қосылып, пассивті пленка деп аталатын, құрамында хром бар оксидтің жұқа, көрінбейтін қабатын құрайды. Хром атомдары мен олардың оксидтерінің мөлшері ұқсас, сондықтан олар металдың бетіне ұқыпты оралып, қалыңдығы бірнеше атомнан тұратын тұрақты қабатты құрайды. Егер металл кесілген немесе сызылған болса, пассивті пленка бұзылса, одан көп оксид тез түзіліп, беткі қабатын қалпына келтіреді, оны тотығатын коррозиядан қорғайды.

Екінші жағынан, темір тез еріп кетеді, өйткені атом темірі оның оксидінен әлдеқайда аз, сондықтан оксид тығыз қапталған қабаттан гөрі борпылдақ түзіліп, қабыршақтанады. Пассивті пленка өзін-өзі жөндеу үшін оттегін қажет етеді, сондықтан тот баспайтын болаттар аз оттегі мен нашар айналым орталарында коррозияға төзімді. Теңіз суларында тұздың хлоридтері төмен оттегі жағдайында қалпына келтірілгеннен гөрі пассивті қабықты тезірек бұзып, жояды.

Тот баспайтын болаттың түрлері

Тот баспайтын болаттардың үш негізгі түрі - аустенитті, ферритті және мартенситті. Болаттардың осы үш типі олардың микроқұрылымымен немесе басым кристалды фазасымен анықталады.

  • Остенитикалық: Остениттік болаттар олардың бастапқы фазасы ретінде аустенитке ие (бет-центрлік кубтық кристалл). Бұл құрамында хром мен никель (кейде марганец және азот) бар қорытпалар, 302 типті темір, 18% хром және 8% никель бар. Остениттік болаттар термиялық өңдеумен қатты болмайды. Тот баспайтын болаттан ең танымал 304 типті, кейде T304 немесе жай 304 деп аталады. 304 типті хирургиялық тот баспайтын болат 18-20% хром және 8-10% никельден тұратын аустениттік болат болып табылады.
  • Ферритикалық: Ферритті болаттар олардың негізгі фазасы ретінде ферритке (денеге бағытталған текше кристалл) ие. Бұл болаттарда темір мен хром бар, оның құрамына 17% хромның 430 типіне негізделген. Ферритті болаттар аустениттік болаттарға қарағанда икемді емес және термиялық өңдеумен қатты болмайды.
  • МартенситикалықМарторситтік болорлық герпеске тән құрылымды алғаш рет 1890 жылы неміс микроскописті Адольф Мартенс байқады. Мартенситтік болаттар дегеніміз 410 типті темір, 12% хром және 0,12% көміртегі бар төмен көміртекті болаттар. Олар ашулануы мүмкін және қатаюы мүмкін. Мартенсит болатқа үлкен қаттылық береді, бірақ ол сонымен қатар қаттылықты азайтады және оны сынғыш етеді, сондықтан бірнеше болаттар толығымен қатайтылған.

Тот баспайтын болаттардың басқа да түрлері бар, мысалы, жауын-шашынмен қатайған, дуплексті және шойынбайтын болат. Тот баспайтын болат әр түрлі әрлеу мен текстурада шығарылуы мүмкін және оларды түрлі-түсті бояулармен бояуға болады.

Пассивация

Тот баспайтын болаттан жасалған коррозияға төзімділікті пассивтендіру процесі арқылы жақсартуға болатындығына қатысты даулар бар. Негізінен, пассивация - болаттың бетінен бос темірді шығару. Бұл болатты азот қышқылы немесе лимон қышқылының ерітіндісі сияқты тотықтырғышқа батыру арқылы жүзеге асырылады. Үтіктің жоғарғы қабаты алынып тасталғандықтан, пассивация беттің түссіздігін төмендетеді.

Пассивация пассивті қабаттың қалыңдығына немесе тиімділігіне әсер етпесе де, одан әрі өңдеу үшін таза бетті, мысалы, жалату немесе сырлау үшін пайдалы. Екінші жағынан, егер тотықтырғыш болаттан толығымен шығарылмаса, кейде тығыз буындарымен немесе бұрыштарымен кесектерге түсіп кетсе, онда жарықтар коррозиясы пайда болуы мүмкін. Көптеген зерттеулер беткей бөлшектердің коррозиясының азаюы коррозияға сезімталдықты төмендетпейтінін көрсетеді.