Widerstand gegen Stahlgebäude in unserem Leben
Sind da nicht so seltsame Gebäude um dich herum: Es ist eine solide Stahlkonstruktion, aber sie ist mit rotem und schwarzem Rost überzogen, als hätte sie seit Hunderten von Jahren in Wind und Regen gestanden? Kann Rost in einem solchen Gebäude weiter funktionieren? Es ist sicher? Ich kann Ihnen kategorisch sagen: klar! Es ist nicht nur sicher, sondern auch langlebiger als gewöhnlicher Stahl und rostet nicht, selbst wenn es mehrere Jahrzehnte der Luft ausgesetzt ist. Diese Art von Oberflächenrost, ein haltbares Material, ist eigentlich eine spezielle Stahlsorte, die als wetterbeständiger Stahl bezeichnet wird. Betrachten Sie es nicht als "hässlich", sondern als High-End.
Wetterbeständiger Stahl hat spezielle Anwendungen
Wetterbeständiger Stahl, auch als atmosphärisch korrosionsbeständiger Stahl bekannt, ist ein niedriglegierter Stahl zwischen gewöhnlichem Stahl und Edelstahl. Es besteht aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl und einer bestimmten Menge Kupfer sowie korrosionsbeständigen Elementen wie Phosphor, Chrom, Nickel, Titan und Vanadium. Es hat nicht nur die Eigenschaften einer einfachen Dehnung, hohen Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit von gewöhnlichem Stahl, sondern kann auch eine 2- bis 8-fache Korrosionsbeständigkeit in Bezug auf gewöhnlichen Kohlenstoffstahl erreichen.
Aufgrund seiner hervorragenden Leistung ist wetterbeständiger Stahl teuer. Wetterbeständiger Stahl mit ähnlicher Leistung ist etwa 60 Prozent teurer als gewöhnlicher Stahl. Daher bitte nicht auf den witterungsbeständigen Stahl schauen ist hässlich, der allgemeine Bau kann es sich nicht leisten.
Wetterbeständiger Stahl wird nur für Konstruktionen wie Container, Schienenfahrzeuge, Bohrtürme und Bohrinseln verwendet, die einer rauen Umgebung ausgesetzt sind und eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern. Für den Stahlbeton, der in normalen Gebäuden verwendet wird, da die im Beton vergrabenen Stahlstäbe selten mit Sauerstoff und Wasser in Kontakt kommen, zögern die Ingenieure, hier wetterfesten Stahl zu verwenden!
Warum wetterfester Stahl so besonders ist
Reines Eisen rostet nicht leicht, aber gewöhnlicher Stahl enthält normalerweise Verunreinigungen wie Kupfer und Kohlenstoff. Diese Verunreinigungen haben eine geringere Aktivität als Eisen und bilden eine Primärbatterie mit Eisen in wässriger Luft (dh einem Strom, der durch eine Oxidations-Reduktions-Reaktion erzeugt wird). Die Vorrichtung trennt die Oxidation von der Reduktion und stellt eine "Autobahn" für die Korrosion des Stahls bereit.
Der durch die Korrosion von Stahl entstehende Rost ist ein lockeres poröses Gefüge, in dem viele Mikrorisse die Poren miteinander verbinden. Auf diese Weise kann der Rost wie ein Schwamm weiterhin Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen, wodurch der Stahl weiter rosten kann, bis er vollständig durchgerostet ist.
Wetterbeständiger Stahl unterscheidet sich von gewöhnlichem Stahl. Zunächst rostet es auch an der Oberfläche wie gewöhnlicher Stahl. Aufgrund des hohen Legierungsgrades ist dieser Prozess sogar schneller als gewöhnlicher Stahl. Aufgrund des komplizierteren Gitterwerks im Inneren des wetterfesten Stahls bildet sich jedoch unter dem losen Oxid an der Oberfläche eine dunkelschwarze dichte Oxidschicht. Diese Oxidschicht besteht aus -FeOOH-Nanopartikeln. In dieser gleichmäßigen Oxidschicht ersetzt das Nickelatom die Position eines Teils des Eisenatoms, so dass die Oxidschicht Kationenselektivität aufweist und das Eindringen von korrosiven Anionen unterdrückt wird.
Es ist diese dichte Oxidschicht, die wetterbeständigen Stahl zum Rosten bringt, aber das Innere wird nicht weiter rosten. In der Tat, solange Sie sorgfältig unterscheiden, können Sie sehen, dass die Oberfläche von wetterfestem Stahl nicht die gleiche ist wie die von gewöhnlichem Rost: Der Rost von wetterfestem Stahl ist gleichmäßig und dicht, und die Oberfläche von Stahl schützt die Stahl gegen die Oberfläche des Stahls; Während der Rost zerkratzt und lose ist, lässt ein Tupfer die Rückstände fallen. Anstatt den Stahl zu schützen, bringt solcher Rost „den Wolf ins Zimmer“ und saugt Wasser und Sauerstoff an die Stahloberfläche.