Af hverju ryðgar ryðfrítt stál ekki?

Michael L. Free, málmvinnsluverkfræðingur við háskólann í Utah, gefur þessa skýringu

Ryðfrítt stál helst ryðfrítt eða ryðfrítt vegna víxlverkunar milli málmblöndunnar og umhverfisins. Ryðfrítt stál inniheldur járn, króm, mangan, sílikon, kolefni og í mörgum tilfellum umtalsvert magn af nikkel og mólýbdeni. Þessir þættir bregðast við vatni og súrefni í loftinu og mynda mjög þunna og stöðuga filmu sem samanstendur af tæringarvörum eins og málmoxíðum og hýdroxíðum. Króm gegnir ríkjandi hlutverki í hvarf við súrefni til að mynda þessa tæringarfilmu. Reyndar, samkvæmt skilgreiningu, inniheldur allt ryðfrítt stál að minnsta kosti 10% króm.

Tilvist stöðugleikafilmunnar virkar sem hindrun, takmarkar aðgang súrefnis og vatns að undirliggjandi málmyfirborði og kemur þannig í veg fyrir frekari tæringu. Vegna þess að filman myndast svo auðveldlega og þétt, jafnvel með aðeins nokkrum lotulögum, er hægt að minnka tæringarhraðann niður í mjög lágt stig. Raunar er myndin mun þynnri en bylgjulengd ljóss, sem gerir það að verkum að erfitt er að sjá hana án þess að nota nútíma hljóðfæri. Þess vegna, þó að stálið tærist á atómstigi, virðist það vera ryðfríu stáli. Aftur á móti hvarfast venjulegt ódýrt stál við súrefni í vatni til að mynda tiltölulega óstöðuga járnoxíð/járnhýdroxíðfilmu sem heldur áfram að vaxa með tímanum og þegar það verður fyrir vatni og lofti. Fyrir vikið nær filman (einnig kölluð ryð) nægilega þykkt til að auðvelt sé að sjá hana fljótlega eftir útsetningu fyrir vatni og lofti. vatn og loft.

Í stuttu máli, ryðfríu stáli ryðgar ekki vegna þess að það er nógu hvarfgjarnt til að verja sig fyrir frekari árásum með því að mynda lag af passiverandi tæringarvörum. (Aðrir mikilvægir málmar eins og títan og ál treysta einnig á myndun óvirkra filma fyrir tæringarþol.) Ryðfrítt stál er notað í fjölbreytt úrval af vörum vegna endingar og fegurðar, allt frá borðbúnaði til bankahólfa til eldhúsvaska.