Ruostuuko kylmävalssattu teräs? Korroosion ja suojauksen ymmärtäminen

Lyhyt vastaus: Kyllä, kylmävalssattu teräs ruostuu

Sileästä pinnastaan ​​ja tiukoista mittatoleransseistaan ​​huolimatta kylmävalssattu teräs ei ole ruostumatonta ja ruostuu kosteudelle ja hapelle altistuessaan. Kylmävalssattu teräs alkaa kuumavalssatusta teräksestä, joka on peittattu (happopuhdistettu) valssihilseen poistamiseksi ja valssattu sitten huoneenlämpötilassa. Vaikka tämä kylmätyöstöprosessi jalostaa pinnan viimeistelyä ja lisää lujuutta jännityskarkaisun avulla, se ei muuta teräksen peruskemiallista koostumusta – se pysyy rauta-hiiliseoksena, jossa ei ole merkittäviä kromia tai muita korroosionkestäviä seosaineita. Toisin kuin ruostumaton teräs, joka muodostaa itsekorjautuvan passiivisen kromioksidikerroksen, kylmävalssatulla teräksellä ei ole luontaista suojaa hapettumista vastaan. Veden (tasaisen kosteuden) ja hapen läsnä ollessa teräksen sisältämä rauta käy läpi sähkökemiallisen reaktion: rautaatomit menettävät elektroneja ja yhdistyvät happeen muodostaen rautaoksidia, joka tunnetaan yleisesti ruosteena. Kylmävalssatun teräksen erittäin sileässä pinnassa voi itse asiassa näkyä ruostetta selvemmin kuin kuumavalssatun teräksen karheammalla, hilseilevällä pinnalla, mutta taustalla oleva korroosiomekanismi on identtinen.

Miksi kylmävalssattu teräs on alttiimpi ruostumaan joissakin olosuhteissa

Useat tekijät tekevät kylmävalssatusta teräksestä erityisen herkkiä nopealle ruosteelle tietyissä olosuhteissa. Ensinnäkin kylmävalssausprosessi jättää usein pinnalle ohuen kalvon valssausöljyä. Vaikka tämä öljy antaa tilapäisen suojan ruosteelta varastoinnin ja kuljetuksen aikana, se ei ole pysyvä pinnoite. Kun öljy on haihtunut tai poistettu (esim. puhdistamalla tai käsittelemällä), paljas teräs on kokonaan esillä. Toiseksi kylmävalssatun teräksen sileä, tiheä pinta voi itse asiassa vangita kosteutta metallia vasten mikroskooppisiin rakoihin, mikä edistää paikallista pistekorroosiota. Kolmanneksi kylmämuokkauksesta aiheutuvat jäännösjännitykset voivat luoda mikrohalkeamia tai aktiivisia kohtia, joissa korroosio alkaa helpommin. Kosteissa ympäristöissä (yli 60 % suhteellinen kosteus) teräspinnalle voi muodostua kondensaatiota. Teollisuus- tai rannikkoympäristöissä, jotka sisältävät klorideja tai rikkiyhdisteitä, korroosionopeus kiihtyy dramaattisesti. Ilman suojaa kylmävalssatussa teräksessä voi näkyä oranssia ruostetta päivien tai jopa tuntien sisällä kosteissa olosuhteissa.

Kuinka estää ruostetta kylmävalssatussa teräksessä

Hyvä uutinen on, että ruoste kylmävalssatussa teräksessä on täysin estettävissä asianmukaisilla pinnansuojausstrategioilla. Tilapäiseen suojaukseen varastoinnin ja valmistuksen aikana ruosteenestoöljyn levittäminen tai VCI-paperin tai -kalvon käyttö voi pitää teräksen ruostettomana viikkoja tai kuukausia. Useat menetelmät ovat tehokkaita valmiiden tuotteiden pysyvään suojaamiseen. Maalaus tai jauhemaalaus tarjoaa kestävän suojapinnoitteen; asianmukainen pinnan esikäsittely (puhdistus, rasvanpoisto ja usein pohjamaali) on välttämätöntä tarttuvuuden kannalta. Sähkösinkitys (sinkitys) levittää ohuen sinkkikerroksen, joka tarjoaa uhrautuvan suojan. Kuumasinkitys levittää paksumman, metallurgisesti sidotun sinkkipinnoitteen ulkokäyttöön tai ankariin ympäristöihin. Sisäsovelluksissa, joissa pinnoitteet eivät ole mahdollisia, kylmävalssatun teräksen varastointi säädellyssä ympäristössä, jonka suhteellinen kosteus on alle 40 %, vähentää merkittävästi korroosioriskiä. Lisäksi teräksen pitäminen poissa suorasta kosketuksesta muiden metallien kanssa (galvaanisen korroosion välttämiseksi) ja hyvän ilmankierron varmistaminen estää kosteuden kerääntymisen. Kriittisten komponenttien osalta konversiopinnoitteet, kuten fosfaatti- tai kromaattikäsittelyt, tarjoavat tilapäisen tai maalipohjaisen korroosionkestävyyden. Kylmävalssattu teräs on loppujen lopuksi erinomainen ja kustannustehokas materiaali, kunhan sen ruosteherkkyyttä kunnioitetaan ja asianmukaisia ​​ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä toteutetaan.