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为什么不锈钢不生锈?

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为什么不锈钢不生锈?
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您可能想知道为什么不锈钢与其他钢材相比不会生锈。它如何保护自己免受生锈?通常,金属在暴露于水或氧气时通常会腐蚀。不是不锈钢。这使其成为银行金库,厨房水槽和餐具等物品的首选钢材。

不锈钢是不锈耐酸钢的简称,耐空气,蒸汽,水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸,碱,盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。

在导致第一次世界大战的那一年,冶金学家哈里·布雷利(Harry Brearley)在试图找到减少步枪枪管生锈程度的方法时意外发现。他发现铬和低碳钢的合金会产生抗污染性。

第一次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令布雷尔利研制高强度耐磨合金钢,专门研究解决枪膛的磨损问题布雷尔。利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。

一天,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事几。个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”‘好!’布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。

实验结果证明:它是一块不怕酸,碱,盐的不锈钢这种不锈钢是德国的毛拉在1912年年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。

布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀,叉,勺,果盘及折叠刀等。

不锈钢是一种合金,含有不同比例的下列金属:铁,硅,锰,碳,最重要的是铬,占不锈钢成分的12%。现代添加了镍,铌,钛和钼。

为什么铬很重要?它很容易与氧气反应形成不可见的金属氧化物和氢氧化物的被动薄膜。有趣的是,这种薄膜很薄,可见光的波长被认为更厚。它们有助于防止更多氧气与钢铁反应,从而防止钢材进一步腐蚀。

铬原子的大小与其氧化物的大小之间存在相似性。这使它们整齐地包装在一起并确保稳定性。对于其他金属,随着金属暴露于更多氧气,产生的氧化物和氢氧化物膜继续变厚。例如,铁原子比铁氧化物小得多。这使得它们松散地包装并且更容易生锈。

然而,不锈钢需要足够的氧气来保持其不锈钢特征。低氧区域使得当金属被刮擦或切割时钝化膜难以自我修复。

我还没有学会写个人说明!

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