Пассивация нержавеющей стали и её значение

Нержавеющая сталь обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря наличию пассивного слоя оксида хрома (Cr₂O₃), который образуется на её поверхности. Этот слой, толщиной всего несколько нанометров, предотвращает прямой контакт металла с агрессивными средами, такими как влага, кислород и химические реагенты. Процесс формирования этого защитного слоя называется *пассивацией*.

Механизм пассивации

Пассивный слой образуется, когда атомы хрома, содержащиеся в нержавеющей стали (обычно не менее 10,5% по массе), вступают в реакцию с кислородом воздуха. В результате этой химической реакции на поверхности стали формируется плотный и равномерный слой оксида хрома. Для успешного формирования этого слоя поверхность металла должна быть абсолютно чистой, без загрязнений, окалины или жировых плёнок.

Несмотря на высокую устойчивость, пассивный слой может быть повреждён под воздействием следующих факторов:  

1. Механическое воздействие: царапины, истирание или абразивная обработка.  
2. Термическое воздействие: перегрев при сварке или термической обработке, который приводит к образованию "цветов побежалости" - оксидных плёнок разной толщины, ухудшающих коррозионную стойкость.  
3. Химическое воздействие: контакт с сильными кислотами, щелочами или гальваническими загрязнениями (например, частицами железа или углеродистой стали).  

После сварки нержавеющей стали на поверхности часто образуются термические оксиды и цвета побежалости, которые снижают коррозионную стойкость. Для восстановления защитного слоя необходимо удалить эти загрязнения. Одним из наиболее эффективных методов является электрохимическая очистка, которая не только очищает поверхность, но и способствует повторной пассивации.

Аппараты C-WELD представляют собой инновационную систему для электрохимической очистки сварных швов. Они сочетают в себе несколько ключевых преимуществ:  

• Высокая скорость очистки: 90–250 см/мин, что значительно ускоряет процесс обработки.  
• Пассивирующий эффект: использование специального электролита C-WELD S способствует мгновенному началу пассивации после очистки.

Исследования показывают, что пассивный слой оксида хрома обладает амфотерными свойствами, то есть устойчив как к кислым, так и к щелочным средам. Однако его стабильность зависит от состава нержавеющей стали и условий эксплуатации. Например, в агрессивных средах, таких как морская вода или хлоридсодержащие растворы, возможно образование локальных коррозионных повреждений (питтинговой коррозии). Поэтому важно не только восстанавливать пассивный слой, но и обеспечивать его равномерность и плотность.  

Преимущества электрохимической очистки

1. Безопасность: процесс не требует использования агрессивных химических веществ.  
2. Эффективность: удаляет все виды поверхностных загрязнений, включая термические оксиды и цвета побежалости.  
3. Долговечность: после обработки пассивный слой стабилизируется в течение 24–48 часов, обеспечивая длительную защиту от коррозии.  

Пассивация нержавеющей стали — это ключевой процесс, обеспечивающий её коррозионную стойкость. Однако при механическом или термическом воздействии защитный слой может быть повреждён. Использование современных методов, таких как электрохимическая очистка с помощью аппаратов C-WELD, позволяет не только восстановить поверхность, но и обеспечить её долговечность в самых агрессивных условиях эксплуатации.