Otpor čeličnim zgradama u našem životu
Zar oko vas nema tako čudnih zgrada: čvrsta je čelična konstrukcija, ali je prekrivena crvenom i crnom rđom, kao da stoji na vjetru i kiši stotinama godina? Može li hrđa u takvoj zgradi nastaviti funkcionirati? Da li je bezbedno? Mogu vam kategorički reći: naravno! Ne samo da je siguran, već je i izdržljiviji od običnog čelika i neće hrđati čak i ako je izložen zraku nekoliko desetljeća. Ova vrsta površinske hrđe, u stvari, izdržljiv materijal je zapravo posebna vrsta čelika, koja se naziva čelik otporan na vremenske uvjete. Ne gledajte na to kao na "ružno", u stvari, kao na vrhunski.
Čelik otporan na vremenske uvjete ima posebne primjene
Čelik otporan na vremenske uvjete, također poznat kao čelik otporan na atmosfersku koroziju, je niskolegirani čelik između običnog čelika i nehrđajućeg čelika. Izrađen je od običnog ugljeničnog čelika i određene količine bakra, kao i elemenata otpornih na koroziju kao što su fosfor, hrom, nikl, titanijum i vanadij. Ne samo da ima karakteristike lakog proširenja, visoke čvrstoće i otpornosti na zamor običnog čelika, već može postići i 2 do 8 puta otpornost na koroziju u odnosu na obični ugljični čelik.
Zbog svojih odličnih performansi, čelik otporan na vremenske uvjete je skup. Čelik otporan na vremenske uvjete sa sličnim performansama ima cijenu oko 60 posto više od običnog čelika. Stoga, molim vas, nemojte gledati da je čelik otporan na vremenske uvjete ružan, opći zgrada to ne može priuštiti.
Čelik otporan na vremenske prilike koristi se samo za konstrukcije kao što su kontejneri, šinska vozila, naftne platforme i bušaće platforme koje su u teškim uslovima i zahtevaju visoku otpornost na koroziju. Za armirani beton koji se koristi u običnim zgradama, budući da su čelične šipke ukopane u beton rijetko u kontaktu s kisikom i vodom, inženjeri nerado koriste čelik otporan na vremenske uvjete!
Zašto je čelik otporan na vremenske prilike tako poseban
Čisto željezo nije lako zarđati, ali obični čelik obično sadrži nečistoće poput bakra i ugljika. Ove nečistoće imaju nižu aktivnost od gvožđa i formiraju primarnu bateriju sa gvožđem u vodenom vazduhu (tj. struja koja nastaje oksidaciono-redukcionom reakcijom). Uređaj odvaja oksidaciju od redukcije i osigurava "autoput" za koroziju čelika.
Rđa nastala korozijom čelika je labava porozna struktura u kojoj mnoge mikropukotine povezuju pore jedna s drugom. Na taj način, hrđa, poput spužve, može nastaviti da apsorbira vlagu iz zraka, omogućavajući čeliku da dalje hrđa sve dok potpuno ne zarđa.
Čelik otporan na vremenske uvjete razlikuje se od običnog čelika. U početku će također zahrđati na površini poput običnog čelika. Zbog visokog stupnja legure, ovaj proces je čak brži od običnog čelika. Međutim, zbog složenije rešetke unutar čelika otpornog na vremenske uvjete, ispod labavog oksida na površini formira se tamno crni gusti oksidni sloj. Ovaj oksidni sloj se sastoji od nanočestica -FeOOH. U ovom jednoličnom oksidnom sloju, atom nikla zamjenjuje položaj dijela atoma željeza, tako da oksidni sloj ima kationsku selektivnost i prodiranje korozivnog aniona je potisnuto.
Upravo ovaj gusti oksidni sloj uzrokuje rđanje čelika otpornog na vremenske uvjete, ali unutrašnjost neće nastaviti rđati. U stvari, sve dok pažljivo razlikujete, možete vidjeti da površina čelika otpornog na vremenske uvjete nije ista kao obična hrđa: rđa čelika otpornog na vremenske uvjete je jednolična i gusta, a površina čelika štiti čelik od površina čelika; Dok je rđa izgrebana i labava, tapkanjem ćete ispustiti talog. Umjesto da zaštiti čelik, takva hrđa "unosi vuka u prostoriju" i usisava vodu i kisik na površinu čelika.
