Сумісність нержавіючої сталі з іншими металами
Сумісність нержавіючої сталі з іншими металами

Сумісність нержавіючої сталі з іншими металами залежить від конкретного типу / марки нержавіючої сталі та металу, з яким вона контактує. Нержавіюча сталь добре сумісна з деякими металами але є й такі, при поєднанні (при контакті) з якими утворюється гальванічна пара, що може призвести до появи іржі і подальшої корозії (біметалева | гальванічна | контактна) вашого виробу.

Наявність двох різнорідних металів у конструкції не завжди є ознакою проблеми, але це може бути проблемою. Коли два метали знаходяться в прямому контакті, існує потенціал для утворення біметалевої пари. Є чотири елементи, необхідні для корозії контактних металів:

  1. Один із металів має діяти як анод і генерувати електрони, які можуть створювати потік електричного струму.
  2. Інший метал повинен діяти як катод і збирати ці електрони. Цей метал є захищеним партнером корозійної комірки.
  3. Повинен бути електроліт, який покриває ці два метали в місці, де вони торкаються, щоб завершити шлях електричного струму. Цей матеріал електроліту повинен мати можливість проводити іони від одного металу до іншого.
  4. Повинен існувати шлях зворотного струму, який майже у всіх випадках є прямим контактом між двома металами.

Існування двох різнорідних металів у прямому контакті не може бути проблемою, якщо немає електролітичного матеріалу.

У більшості атмосферних застосувань єдиним потенційним електролітичним матеріалом, який може бути, є дощова вода або роса. Обидві ці форми води є поганими електролітами, оскільки вони не містять великої кількості солей та іонів, які б робили їх провідними. З іншого боку, морське середовище і райони, де сніг, що тане, містить дорожні солі, можуть бути дуже хорошими електролітними матеріалами. Біметалеві пари легше сформувати за умов занурення, коли під час експлуатації вузол перебуває під водою. Солона вода особливо агресивна до двох різнорідних металів, що знаходяться в контакті.

"Таблиця гальванічних рядів" показує метали та їх електрохімічний діапазон напруги (відносна активність у проточній морській воді). Типове емпіричне правило полягає в тому, що різниця напруги в 0,2 В або більше свідчить про ризик гальванічної корозії. Загалом, чим далі один від одного метали в гальванічному ряду, тим більший ризик корозії, причому метал найменш благородного (анодного) класу зазвичай піддається корозії.

Слід зазначити, що незважаючи на те, що нержавіючі сталі, як правило, знаходяться в більш благородній або катодній частині, дослідження показують, що нержавіючі сталі демонструють інший діапазон напруги в щілинах або стоячій і погано аерованій воді (ці значення вказані в дужках).

Таблиця № 1: гальванічні пари (метали, сплави та їх електрохімічний діапазон напруги)
Матеріал Діапазон напруги
Магній - 1.60 до - 1.67
Цинк - 1.00 до - 1.07
Берилій - 0.93 до - 0.98
Алюмінієві сплави - 0.76 до - 0.99
Кадмій - 0.66 до - 0.71
М'яка сталь - 0.58 до - 0.71
Чавун - 0.58 до - 0.71
Низьколегована сталь - 0.56 до - 0.64
Аустенітний чавун - 0.41 до - 0.54
Алюмінієва бронза - 0.31 до - 0.42
Латунь (Морський, Жовтий, Червоний) - 0.31 до - 0.40
Олово - 0.31 до - 0.34
Мідь - 0.31 до - 0.40
Свинцево-олов'яний припій 50/50 - 0.29 до - 0.37
Адміралтейська латунь - 0.24 до - 0.37
Алюмінієва латунь - 0.24 до - 0.37
Марганцева бронза - 0.24 до - 0.34
Кремнієва бронза - 0.24 до - 0.30
Нержавіюча сталь AISI 410, AISI 416 - 0.24 до - 0.37 (- 0.45 до - 0.57)
Мельхіор - 0.24 до - 0.30
Мідно-нікелевий сплав (90/10) - 0.19 до - 0.27
Мідно-нікелевий сплав (80/20) - 0.19 до - 0.24
Нержавіюча сталь AISI 430 - 0.20 до - 0.30 (- 0.45 до - 0.57)
Свинець - 0.17 до - 0.27
Мідно-нікелевий сплав (70/30) - 0.14 до - 0.25
Нікель алюмінієва бронза - 0.12 до - 0.25
Інконель 600 | Alloy 600 - 0.09 до - 0.15 (- 0.35 до - 0.48)
Нікель 200 | Nickel 200 - 0.09 до - 0.20
Срібло - 0.09 до - 0.15
Нержавіюча сталь AISI 302, AISI 304, AISI 321, AISI 347 - 0.05 до - 0.13 (- 0.35 до - 0.45)
Нікель-мідні сплави (400, K500) - 0.02 до - 0.13
Нержавіюча сталь AISI 316, AISI 317 0.00 до - 0.10 (- 0.35 до - 0.45)
Сплав 20 | Alloy 20 (нержавіюча сталь) 0.04 до - 0.12
Нікель-залізо-хромовий сплав 825 0.02 до - 0.10
Титан 0.04 до - 0.12
Золото 0.20 до 0.07
Платина 0.20 до 0.07
Графіт 0.36 до 0.19

Існує декілька факторів, які слід враховувати при виборі нержавіючої сталі бо вони мають вплив на її сумісність з іншими металами та сплавами:

  • Тип нержавіючої сталі: різні типи нержавіючої сталі мають різний хімічний склад, що впливає на їх стійкість до корозії та сумісність з іншими металами.
  • Інший метал / сплав: різні метали та сплави мають різні хімічні властивості, що впливає на їх сумісність з нержавіючою сталлю. Деякі метали, такі як мідь і алюміній, можуть призвести до корозії нержавіючої сталі в певних умовах.
  • Умови: умови, в яких буде використовуватися нержавіюча сталь, також впливають на її сумісність з іншими металами. Температура, тиск і наявність хімічних речовин можуть вплинути на швидкість корозії.

Таблицю гальванічних рядів (метали та їх електрохімічний діапазон напруги) можна використовувати як короткий посібник для вибору сумісних металів і нержавіючої сталі. Там, де два матеріали зустрічаються в зеленій зоні, потенціал корозії можна вважати незначним, тобто хорошим поєднанням. Однак слід уникати поєднання або використовувати з обережністю матеріали, які знаходяться в червоній зоні.

Хороше поєднання
Погане поєднання
Таблиця № 2: гальванічні пари
Анод (Роз'їдає) Катод
Магній і сплави Цинк і сплави Алюміній і сплави Кадмій Вуглецева сталь Чавун Нержавіюча сталь Свинець, олово і їх сплави Нікель Латуні, мельхіор Мідь Бронза, мідно-нікелеві сплави Нікель-мідні сплави Нікель-хромові сплави Титан Срібло Графіт Золото Платина
Магній і сплави             👎                        
Цинк і сплави             👎                        
Алюміній і сплави             👎                        
Кадмій             👎                        
Вуглецева сталь             👎                        
Чавун             👎                        
Нержавіюча сталь 👍 👍 👍 👍 👎 👎 👍 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎 👎
Свинець, олово і їх сплави             👎                        
Нікель             👍                        
Латуні, мельхіор             👎                        
Мідь             👎                        
Бронза, мідно-нікелеві сплави             👍                        
Нікель-мідні сплави             👍                        
Нікель-хромові сплави             👍                        
Титан             👍                        
Срібло             👍                        
Графіт             👍                        
Золото             👍                        
Платина             👍                        
Хороше поєднання
Погане поєднання

Пам'ятайте: неправильне поєднання нержавіючої сталі з іншими металами та сплавами може призвести до сумних наслідків. Нержавіюча сталь - це сплав, який володіє високою стійкістю до корозії. Однак при контакті з певними металами та сплавами її корозійні властивості можуть погіршитися.

Якщо ж поєднання чи контакту між нержавіючою сталлю і не сумісним металом чи сплавом не можливо уникнути - спробуйте захистити нержавіючу сталь від контакту. Використовуйте ізоляційні матеріали, такі як тефлон або епоксидна смола, лакофарбові покриття. Це дасть змогу запобігти прямому контакту між нержавіючою сталлю та іншими металами й сплавами.