Почему ржавеет нержавеющая сталь, и что на это влияет

В бытовой среде нержавеющая сталь встречаются повсюду: столовые приборы, кухонная техника, крепёжные и сантехнические элементы. Большое удивление вызывает образование налёта и даже точечной ржавчины, которой по определению там быть не должно. На самом деле коррозия для «нержавейки» — вполне нормальное явление, и далее я расскажу, почему так происходит и можно ли на это повлиять.

Что делает сталь «нержавеющей»

За антикоррозийное свойство в составе нержавеющей стали отвечает хром. Если в сплаве присутствует более 13% этого металла, то сталь уже можно назвать «нержавеющей». Именно хром при окислении образует оксидную плёнку, которая и защищает сталь от дальнейшего возникновения и распространения коррозии.

Помимо хрома, в сплав нержавейки могут добавлять марганец (даёт устойчивость к хлоридам и питтингу — точечной коррозии), никель, титан. Для снижения активности металла может уменьшаться содержание углерода. Также может производиться отдельная пассивация металла — создание отдельного антикоррозийного слоя. Чем металл пассивней, тем менее охотно он вступает в химическую реакцию.

Почему нержавеющая сталь ржавеет

Для начала бы отметил, что «нержавеющая сталь» — ни научное, ни техническое, а больше пользовательское определение. Фактически это сталь с повышенной (а не абсолютной) коррозионной устойчивостью. Соответственно процессы окисления протекают и с нержавейкой, просто происходит это гораздо медленнее.

Однако существует масса условий, при которых нержавеющая сталь окисляется в разы активнее. Например, при взаимодействии с:

• Бытовой химией, содержащей хлор (отбеливатели, белизна, средства для посудомоечных машин), фтор (полироли, зубные пасты, средства для ухода за тканями/коврами) и йод (антисептики, йодированная соль, биодобавки, средства для чистки аквариумов и ухода за животными).
• Угольной кислотой и железом, которые могут содержаться в дождевых каплях, особенно в промышленных районах города.
• Дорожными реагентами (те же хлориды).
• Кальцитами, содержащимся в отделочных материалах, бетоне, и в целом в строительной пыли.

Оксидный слой, защищающий от коррозии, у нержавеющей стали менее стабилен, чем, например, у алюминия. Если его повредить (абразивными чистящими средствами, при сварке или другим механическим/термическим воздействием), то устойчивые к коррозии свойства теряются, а нержавеющая сталь становится обычной.

Устойчивость к окислению также во многом зависит от технологии изготовления. При нарушении технологического процесса одна и та же по составу сталь может обладать разной устойчивостью к коррозии. Например, я заметил, что недорогой китайский чайник из нержавейки «AISI 304» (A2) уже через год использования обзавёлся точечной коррозией, тогда как модель европейской марки до этого прослужила более 7 лет и вышла из строя совершенно не из-за ржавчины. При этом вода наливалась только из-под фильтра (трёхступенчатого), поэтому чистка агрессивными кислотами от накипи проводилась редко.

Изображение в превью:
Автор: Leonardo Diffusion XL
Источник: leonardo.ai