Почему нержавейка не ржавеет?

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

Щ
Гарри Брирли, стал в глаза небольшой лаборатории

Неплохо для утра понедельника!
a
А металлург-инжИнер и пунктуацию (во всей статейке) оставим на вторник… :D
102655002127258554820@google
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

Гренландия и Австралия: почему один — остров, а другой — материк?

На первый взгляд, разница между островом и материком очевидна: материк гораздо больше. Однако, если взглянуть на карту, становится заметно, что Гренландия, крупнейший остров в мире, занимает почти...

«Контакт неизбежен, это лишь вопрос времени»?.. А что на самом деле думают ученые про инопланетную жизнь?

Заголовки новостей так и пестрят: «Мы близки к открытию инопланетной жизни!», «Контакт неизбежен, это лишь вопрос времени!». Нас кормят оптимизмом, рисуя картины скорой встречи с братьями по...

На нейтронных звёздах могут быть горы, искривляющие пространство-время: Что на самом деле 'волнует' космос?

Представьте себе нечто невероятно плотное, настолько, что грамм этого вещества весил бы на Земле как целая гора. Это — нейтронные звёзды, остатки гигантских светил, которые...

7 технологических гигантов, которые потеряли всё: истории, причины и уроки

Мы привыкли воспринимать технологических гигантов — Apple, Microsoft, Sony, а в наше время и Xiaomi с Huawei — как нечто нерушимое. Титанов индустрии, чьё положение незыблемо,...

«Кот Шрёдингера» на кремниевом чипе: как квантовые инженеры создали новый вид квантовых вычислений

Представьте себе кота, который одновременно жив и мёртв. Звучит как абсурд, правда? Но именно такой образ лежит в основе одного из самых известных мысленных экспериментов квантовой...