Почему нержавейка не ржавеет?

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

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

Реальный запас хода электрокаров не совпал с паспортным: как одна деградировавшая ячейка блокирует четверть емкости батареи

Батарея современного электромобиля собрана из сотен или тысяч небольших отдельных аккумуляторов, которые инженеры называют ячейками. Эти элементы соединены между собой последовательно, образуя...

Транзистор из нитрида галлия запер рекордные 3500 вольт: чип на кремнии прошел киловольтный тест без деградации и нагрева

Любая современная система преобразования энергии — от зарядных устройств и тяговых инверторов электромобилей до блоков питания серверов искусственного интеллекта и преобразователей...

Мы все способны впадать в спячку? Биологи нашли древний нейронный контур, сохранившийся у приматов

Большинство теплокровных животных круглосуточно расходует огромное количество энергии на поддержание стабильной температуры тела. У человека и большинства млекопитающих эта температура держится в...

Почему зебра не всегда сразу убегает от льва: 5 особенностей полосатого животного

Я долго воспринимала зебру как лошадь, которой природа нарисовала необычные полосы. В документальных фильмах её обычно показывают примерно одинаково: стадо спокойно пасётся, в траве появляется лев,...

Как кошки говорят «я тебя люблю»: 6 характерных признаков привязанности

Я долго считала, что кошачья привязанность измеряется временем, проведённым на руках. Если кошка сама пришла на колени, значит любит. Если устроилась в соседнем кресле, то просто терпит моё...

Как варка, жарка и запекание меняют картошку — от витаминов до крахмала

Картофель одновременно считают и привычным овощным гарниром, и продуктом, которого следует избегать из-за крахмала. Оба представления слишком упрощают его свойства. Сам по себе клубень содержит...