Почему нержавейка не ржавеет?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Нержавейку мы видим повсюду и привыкли — она не ржавеет. Но и всяческие ржавые железки нас тоже не удивляют, коли железо — оно и ржаветь должно. По какой же тогда причине нержавеющая сталь может сопротивляться ржавчине?

Множество веков люди были знакомы со сталью и делали из неё замечательные изделия. Вот только стоило мечу или якорю соприкоснуться с влагой и энтропия возвращала свои позиции. Сложное и красивое обрастало слоем рыжей коросты и в итоге становилось кучкой ржавой пыли.

Так было до тех пор, пока в начале 19 века, меньше чем всего лишь десять лет после Бородинской битвы, горный инженер Пьер Бертье обратил внимание, что содержащее хром железо успешно сопротивляется кислотной коррозии и предложил делать из этого сплава… кухонную посуду. Идея была здравая и опередила время. Вот только она не увенчалась успехом, такие вилки и ложки были весьма хрупкими.

Исследования понемногу продолжались и следующий важный шаг был сделан в 1908 г. Британский металлург-инженер Гарри Брирли стал во главе небольшой лаборатории, которая разрабатывала новые виды оружейной стали. Действовал он старым добрым способом проб и ошибок, добавляя в сталь разные присадки в разном количестве.

И вот 5 лет спустя, в 1913 году он обратил внимание, что один из отложенных в угол неудачных образцов выглядит как новый. Именно этот образец и стал самым первым образцом нержавеющей стали. 85,3% Fe, 0,2% Si, 0,44% Mg, 0,24% C 12,8% Cr.

Дальше дело завертелось: патенты, посуда из нержавейки и много, много денег.

Так почему же нержавейка не ржавеет? Секрет в содержании хрома. Если оно достаточно велико (от 10,5% и до 26% для работы в агрессивных средах), то хром образует тончайшую пленку оксида хрома Cr2O3. Это и есть тот самый защитный слой, который не растворяется в воде и мешает железу окисляться, т. е ржаветь. И, что крайне важно — этот слой самовосстанавливается! Поцарапали нержавейку? Не страшно, пленка быстро покроет царапину вновь.

Впрочем, есть и одно рукотворное стальное чудо, которое успешно сопротивлялось ржавчине задолго до изобретения нержавеющей стали. Речь идёт о Железной (Кутубовой) колонне в Дели.

Эта колонна стоит в Дели еще со времён Римской империи, с 415 и за эти 16 столетий она сохранила изначальный вид, а не рассыпалась в пыль как должна была бы за это время. На эту тему спекулировали очень много, вплоть до «эта были прешельцы!». В конечном итоге, анализ дал простой результат. Хрома в колонне почти не было, но был избыток фосфора. И вот эти-то фосфаты и образовали тонкую и прочную защитную плёнку.

Так что это, конечно, сокровище Индии, но секрета в нём нет. А вот многим до сих пор интересно кому же достанутся настоящие сокровища на миллиарды долларов, которые были найдены в храмовых сокровищницах. Их охраняли части индийской армии, на них претендует и правительство и потомки раджей. История весьма занятная и прочесть её можно тут

4 комментария

Добавить комментарий

S
Гарри Брирли, стал в глаза небольшой лаборатории

Неплохо для утра понедельника!
a
А металлург-инжИнер и пунктуацию (во всей статейке) оставим на вторник… :D
1
Все дело в кислороде. Железо ржавеет не только из-за соприкосновения с водой, а вообще. Надо устранить из атмосферы окислитель и тогда никаких проблем для армии железных солдат не будет. :)
---
Будь благословенны инженеры неряхи и ученые. Благодаря тому, что они забрасывают «неудачные» образцы в конец стола, а не выкидывают их мы сейчас можем использовать огромную кучу замечательных изобретений.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

В холодную или кипящую воду класть картофель: почему результат получается разным

Казалось бы, что может быть проще варёной картошки? Почистили клубни, положили в кастрюлю, залили водой и поставили на плиту. Но даже здесь возникает вопрос, из-за которого хозяйки могут...

Красный плюс на светофоре: что означает этот сигнал и как правильно действовать водителю

На сложных перекрёстках в ряде стран можно встретить светофор с дополнительной секцией, в которой горит красный символ в виде плюса. Этот сигнал вызывает вопросы даже у опытных водителей, привыкших...

Почему нельзя ждать, пока гейзерная кофеварка зашипит, и зачем макать ее в холодную воду: как сварить дома густой кофе без горечи

Характерное бурление и шипение, которые раздаются из гейзерной кофеварки в конце ее работы, большинство людей воспринимают как сигнал о том, что кофе готов. Однако замеры температуры и давления...

Инструкция по сборке Вселенной: почему для симуляции одного человека хватит энергии настольной лампы

В чилийской пустыне Атакама, на высоте двух с половиной тысяч метров, работают телескопы Паранальской обсерватории. Свет далеких галактик, который улавливают здешние зеркала, летит сквозь космос...

Что, если мы уже поймали сигналы инопланетян, но приняли их за пульсары? Вычислить их поможет алгоритм общения светлячков

Программы поиска внеземных цивилизаций (SETI) с момента своего появления в середине XX века опирались на представления о технологиях, которыми в тот момент обладало само человечество....

Почему компьютерные колонки трещали за секунду до звонка мобильного телефона

Телефон лежит на столе возле компьютера. В колонках неожиданно раздаётся знакомое «ты-ды-дыы, ты-ды-дыы». Через мгновение загорается экран и начинает играть мелодия вызова. Можно заранее потянуться...