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

Как супервспышки на Солнце спасли молодую Землю от вечных льдов: новое объяснение теплого климата в архее

Около четырех миллиардов лет назад, в архейскую и катархейскую эры, Солнце излучало значительно меньше тепла, чем сегодня. Согласно моделям звездной эволюции, в ядре молодой звезды водород только...

Животные появились на 200 миллионов лет раньше: как они выжили на Земле-снежке

В науке о развитии жизни на Земле есть фундаментальное противоречие, которое десятилетиями разделяет геологов, палеонтологов и генетиков. Вопрос звучит просто: когда именно на нашей планете...

Почему динго не стали домашними собаками, хотя тысячи лет жили рядом с людьми

Если посмотреть на динго, трудно сразу понять, чем он отличается от обычной собаки. Рыжеватая шерсть, стоячие уши, вытянутая морда, пушистый хвост. Внешне он напоминает помесь нескольких знакомых...

Обзор программатора домофонных ключей RFID и iButton RW-1990 и TMC-02

Сделать дубликат домофонного ключа рано или поздно приходится многим владельцам квартир. Потеря, поломка или необходимость выдать ключ нескольким членам семьи — причины могут быть...

Побег от цивилизации с комфортом: что посмотреть на Азорских островах в осенний сезон

Рано или поздно каждый человек, оглядываясь, понимает: пора уходить от людей. В лес, в горы — неважно, главное, чтобы в радиусе километра надоедать могли только птички. Но в поисках...

Почему на записи с камеры 8 Мп не видно лица: ошибки при самостоятельной установке видеонаблюдения

Каких ошибок стоит избегать владельцам частных домов при выборе, подключении и настройке камер видеонаблюдения: практические советы специалиста с семилетним опытом установки камер и охранных систем