لماذا لا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ؟
يقدم مايكل إل. فري، مهندس المعادن في جامعة يوتا، هذا التفسير
يظل الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومًا للصدأ أو مقاومًا للصدأ بسبب التفاعل بين عناصر السبائك والبيئة. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على الحديد والكروم والمنغنيز والسيليكون والكربون، وفي كثير من الحالات كميات كبيرة من النيكل والموليبدينوم. تتفاعل هذه العناصر مع الماء والأكسجين الموجود في الهواء لتشكل طبقة رقيقة جدًا وثابتة تتكون من منتجات التآكل مثل أكاسيد المعادن وهيدروكسيدات. يلعب الكروم دورًا مهيمنًا في التفاعل مع الأكسجين لتكوين طبقة منتج التآكل هذه. في الواقع، بحكم التعريف، يحتوي كل الفولاذ المقاوم للصدأ على ما لا يقل عن 10٪ من الكروم.
يعمل وجود طبقة التثبيت كحاجز، مما يحد من وصول الأكسجين والماء إلى السطح المعدني الأساسي، وبالتالي يمنع التآكل الإضافي. ونظرًا لأن الفيلم يتشكل بسهولة وإحكام، حتى مع وجود طبقات ذرية قليلة فقط، فيمكن تقليل معدل التآكل إلى مستويات منخفضة جدًا. وفي الواقع، فإن الفيلم أرق بكثير من الطول الموجي للضوء، مما يجعل من الصعب رؤيته دون مساعدة الأجهزة الحديثة. لذلك، على الرغم من أن الفولاذ يتآكل على المستوى الذري، إلا أنه يبدو وكأنه فولاذ مقاوم للصدأ. في المقابل، يتفاعل الفولاذ العادي الرخيص مع الأكسجين الموجود في الماء ليشكل طبقة غير مستقرة نسبيًا من أكسيد الحديد/هيدروكسيد الحديد والتي تستمر في النمو بمرور الوقت وعند تعرضها للماء والهواء. ونتيجة لذلك، يصل الفيلم (الذي يسمى أيضًا الصدأ) إلى سمك كافٍ يمكن ملاحظته بسهولة بعد تعرضه للماء والهواء. الماء والهواء.
باختصار، الفولاذ المقاوم للصدأ لا يصدأ لأنه متفاعل بدرجة كافية لحماية نفسه من أي هجوم آخر عن طريق تكوين طبقة من منتجات التآكل الخاملة. (تعتمد المعادن المهمة الأخرى مثل التيتانيوم والألمنيوم أيضًا على تكوين أغشية سلبية لمقاومة التآكل.) يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في مجموعة واسعة من المنتجات بسبب متانته وجماله، بدءًا من أدوات المائدة إلى خزائن البنوك وأحواض المطبخ.
