不鏽鋼是在鐵中加入鎳鉻製成的合金,其防鏽原理是怎麼樣的?

題目:

不鏽鋼是在鐵中加入鎳鉻製成的合金,其防鏽原理是怎麼樣的?
不鏽鋼的防鏽原理是什麼?爲什麼加入鎳鉻等就可防鏽?
補充:不鏽鋼真的不生鏽嗎?

解答:

■ 不鏽鋼之所以能夠不生鏽,是因爲它含有【鉻】.
通常鉻的含量必須達到13~25%(重量比),才能改變鋼表面被氧化的情況.
如果我們把一片剛切下的不鏽鋼板插入水中,不到一秒鐘表面就會立刻形成一層鉻的氧化物,這層氧化物可以減緩鋼鐵的氧化速率至少一萬倍以上,以這個速率計算,要腐蝕一公分厚的鋼板至少要一百萬年以上.
★ 可是不鏽鋼並不是真的不會生鏽,如果用顯微鏡觀察,它的表面其實有很多小鏽點 ;;
再仔細看,這些斑點裡都含有硫,而硫元素的存在是製造鋼鐵的過程中無可避免的.
=> 當這些不鏽鋼暴露在空氣中時的情況還好,可是一旦放在水裡很快就會生鏽了.此時可以加入微量的[鉬] ,例如骨折時打入骨骼的鋼釘就都含有鉬,只是這樣的不鏽鋼價格就高多了.
不鏽鋼會從微量的"硫化錳"處開始生鏽,
但它們是怎麼開始的?
-> 最近的研究發現,原來並非這些硫原子在水中變成硫酸之類的東西導致腐蝕的,而是在不鏽鋼製造、冷卻的過程中,鋼鐵中的鉻移動到某些地方,部分取代硫化錳中錳的位置,進而造成該處附近鉻的含量變低.
而當鉻的含量低於13%時,不繡鋼就會生鏽了.

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