不锈钢生锈的原因及防范措施

 通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成，这层膜使金属与外界的介质隔离，阻止金属被进一步腐蚀，并且还有自我修复的能力，如果一旦遭到破坏，钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜，继续起保护作用。

    这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的不锈性，还与使用环境有关，不同的环境，要使用含铬量不同的不锈钢。含铬量的高低是决定不锈钢性能的根本因素。据悉欧美等国标准规定铬含量最低不能小于10.5%，日本规定是11%，我国为12%。

    不锈钢分类

    不锈钢有五个基本的种类： 奥氏体，铁素体，马氏体，双相不锈钢，沉淀硬化型不锈钢。

    （1） 奥氏体不锈钢没有磁性，具有代表性的钢种是加入18%的铬并含有一定的镍，以增加抗腐蚀性， 它们是被广泛运用的钢种。

    （2）铁素体具有磁性，铬元素是其主要的含量，比例为17%，这种材料具有很好的抗氧化性。

    （3）马氏体不锈钢同样也具有磁性，铬的含量通常为13%，并含有适量比例的碳，它们可通过淬火和回火而被硬化。

    （4）双相体不锈钢具有铁素体和奥氏体的混合结构，铬的含量在18%到28%之间，镍的含量4.5%- 8%之间，它们对抗氯化物的侵蚀有很好的效果。

    （5）沉淀型不锈钢铬的常规含量为17，并加有一定量的镍，铜和铌，它们可通过析出和时效被硬化。

    按金相组织可分为：

（1） 铁素体不锈钢（400系），为铬不锈钢，主要代表有Gr13,G17,Gr27-30； 

（2） 奥氏体不锈钢（300系），铬镍不锈钢，主要代表有304,316,321等； 

（3） 马氏体不锈钢（200系），铬锰不锈钢，碳含量高，主要代表有1Gr13等

    不锈钢为什么会生锈？

    生锈原因：铬元素是关键不锈钢材料出现生锈现象，可能有以下几个原因：

    （1）使用环境中存在氯离子氯离子广泛存在，比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给他定个“使用不当”。） 美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。

    （2）没有经过固溶处理合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。

    （3）天生的晶间腐蚀这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐蚀。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能，使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-8铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。因它会损害不锈钢表面，并附着铁粉而形成生锈的原因。

    日常生活中，我们有时会发现街头一些旗杆、候车亭、灯箱等设施的不锈钢发生明显锈迹的酸洗现象，既然是不锈钢钝化，为什么还会生锈呢？出现这些情况，有两个原因，一是材料中铬的含量低，属于劣质不锈钢。二是根本就不是不锈钢，而是用电镀蒙骗用户。据了解，现在很多装饰材料都是用这种电镀工艺处理外表的，由于材料是一般钢铁，所以当电镀层剥落后，自然会生锈。

    不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；而316钢管则表现良好。因此，不是任何一种不锈钢，在任何环境下都能耐腐蚀，不生锈的。

    不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有如下几种：

    1、不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之谓电化学腐蚀。

    2、不锈钢表面粘附有机物汁液（如瓜菜、面汤、痰等），在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。

    3、不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀。

    4、在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液点，引起化学腐蚀。

    以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以，为确保金属表面永久光亮，不被锈蚀，如下建议：

    1、必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗，去除附着物，消除引发修饰的外界因素。

    2、海滨地区要使用316材质不锈钢，316材质能抵抗海水腐蚀。

    3、市场上有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准，达不到304材质要求。因此也会引起生锈，这就需要用户认真选择有信誉厂家的产品。