Voiko ruostumaton teräs ruostua?

Johdanto

Tarkasteltaessa ruostumattomia teräksiä, joiden kromipitoisuus on yli 10,5 %, ei ruosteen muodostumisen mahdollisuutta voida välttämättä sulkea pois. Jopa austeniittiset teräkset, joiden kromipitoisuudet ovat yli 20 % ja nikkelipitoisuudet yli 8 %, voivat ruostua väärin käsiteltäessä tai työstettäessä tai jos niissä on rakenteellisia vikoja.

Passiivikerros

Jaloteräkset reagoivat normaalien terästen tapaan hapen kanssa ja muodostavat pinnalleen oksidikerroksen. Normaalin teräksen kohdalla happi kuitenkin reagoi siinä olevien rauta-atomien kanssa muodostaen huokoisen pinnan, joka mahdollistaa reaktion jatkumisen. Tämä voi jatkua työkappaleen täydelliseen ”ruostumiseen” saakka. Ruostumattoman jaloteräksen kohdalla happi reagoi kromiatomien kanssa, joiden pitoisuus tässä teräksessä on suhteellisen suuri. Kromi- ja happiatomit muodostavat tiiviin oksidikerroksen, joka estää reaktion jatkumisen. Tätä oksidikerrosta kutsutaan myös passiivikerrokseksi, koska se reagoi niin heikosti ympäristöönsä. Passiivikerroksen voimakkuus tai kestävyys riippuu ensi kädessä teräksen seoksen koostumuksesta.

Korroosio

Ruosteen syntymiseen ’ruostumattomiin’ jaloteräksiin, on olemassa kaksi syytä:

  • passiivikerrosta ei päässyt muodostumaan tai
  • passiivikerros on tuhoutunut

Passiivikerroksen muodostumatta jäämisen voi estää ainoastaan pitämällä pinnat puhtaina. Työstetyiltä pinnoilta on aina poistettava kaikki jäämät.

Seuraavassa kuvattujen korroosiotyyppien kohdalla on kyse passiivikerroksen tuhoutumisesta jälkikäteen:

Irrottava pintakorroosio

Irrottavalla pintakorroosiolla tarkoitetaan työkappaleen pinnan tasaista irtoamista. Tätä korroosiotyyppiä esiintyy ainoastaan tilanteissa, joissa työkappaleen pintaan vaikuttavat voimakkaat hapot tai emäkset. Jos vuosittainen irtoamisnopeus on alle 0,1 mm, katsotaan pinnan pintakorroosion kestävyyden olevan riittävä.

Lochkorrosion (Pitting)

Pistekorroosiota syntyy, kun passiivikerros lävistetään paikallisesti. Sen ilmaantuminen johtuu kloridi-ioneista, jotka elektrolyytin läsnä ollessa poistavat passiivikerroksen muodostamiseen tarvittavat kromiatomit. Seurauksena on neulanpiston kaltaisia reikiä. Pistekorroosio vahvistuu saostumien, ulkoisen ruosteen, kuona-aineiden jäämien tai päästövärien vaikutuksesta.

Kiteidenvälinen korroosio

Kiteidenvälistä korroosiota voi ilmaantua, jos rakeiden rajoilla saostuu kromikarbideja lämmön vaikutuksesta, jotka liukenevat jälleen happaman aineen vaikutuksesta. Tämä tapahtuu seuraavissa lämpötiloissa:

  • austeniittiset teräkset 450–850 °C
  • Ferriittiset teräkset, yli 900 °C

Kiteidenvälisellä korroosiolla ei ole nykyään enää merkitystä valittaessa oikeat materiaalit.

Kontaktikorroosio

Kontaktikorroosiota syntyy, kun erilaiset metalliset materiaalit ovat kosketuksissa toisiinsa ja niiden pinnalla on elektrolyyttejä. Vähemmän jalo materiaali alkaa kärsiä ja liueta. Ruostumattomat teräkset ovat useimpia muita metallisia materiaaleja jalompia.

Takaisin osioon Tietoa hiomisesta