Kas ir anodēts tērauds?

Anodēts tērauds ir tērauds, kuram ir uzklāts aizsargpārklājums, lai to stiprinātu un aizkavētu korozijas ietekmi. Lai gan anodētais tērauds var izskatīties kā daudzi citi anodēti metāli, jo īpaši alumīnijs, tas nav īsts anodēšanas process, kas rada tērauda pārklājumu. Tas ir tāpēc, ka anodēšana ietver paša metāla virsmas slāņa oksidēšanu, ko visbiežāk veic ar alumīniju, lai iegūtu aizsargājošu alumīnija oksīda virsmas slāni. Tomēr, kad tērauds tiek oksidēts, rodas dzelzs oksīda Fe2O3 pārklājums, kas plašāk pazīstams kā rūsa, kas maz vai nemaz neaizsargā pamata metālu un faktiski var palielināt zemā esošā metāla slāņa iespējamību. sarūsēt. Tāpēc metode, ko izmanto anodēta tērauda izstrādājumu izgatavošanai, ietver metāla pārklāšanu ar cita veida anodētiem metāla virsmas slāņiem, kuru pamatā ir cinka, alumīnija oksīdi vai citi barjeras savienojumi.

Īpaši efektīva anodēta tērauda radīšanas metode ir tā reakcija ar kālija hidroksīdu, KOH vai nātrija hidroksīdu, NaOH. Izmantojot šīs ķīmiskās vielas, uz virsmas veidojas magnetīta, Fe3O4 vai dihromiskā magnetīta slānis, kas nodrošina aizsardzību pamatā esošajam tēraudam. Lai gan pats magnetīts ir zili-melnā krāsā, dihromiskajam magnetītam ir optisks efekts, kurā krāsu varavīksne atstarojas no virsmas atkarībā no pozīcijas, no kuras uz to skatās. Bieži vien anodēta tērauda virtuves traukos ir šāds varavīksnes efekts vai citi anodēti izstrādājumi, kuriem ir kāda estētiska vērtība. Lai gan magnetīts ķīmiski ir cieši saistīts ar parasto rūsu, kas dažkārt sastāv no savienojumiem lepidokrocīts, γFeOOH vai gētīts, αFeOOH, tam ir daudz noturīgākas un aizsargājošākas īpašības nekā rūsai.

Vēl viena metode, ko izmanto anodēta tērauda izgatavošanai, ir tā pārklāšana ar cinka vai alumīnija oksīdiem. Elektrolīta vannā tiek izmantotas dažāda veida skābes, lai izveidotu pārklājuma metālu oksīdus, sākot no hromskābes līdz sērskābei un bor-sērskābei. Tērauda daļa darbojas kā elektrolīta elektriskās ķēdes negatīvā anoda daļa, un donormetāls, piemēram, cinks vai alumīnijs, veido pozitīvo katodu. Caur šķīdumu plūstot strāvai, tā kopā ar skābo bāzi darbojas, lai noņemtu metāla jonus no katoda un nogulsnētu tos uz anoda.

Viena no problēmām, veidojot anodētu tēraudu, ir tā, ka tas ir cēlmetāls, kas procesā tiek saistīts ar metāliem, piemēram, alumīniju, kas nav cēls. Tā kā šiem metāliem ir atšķirīgs korozijas potenciāls, ir ierasts, ka necēlmetāls starp tiem izveido galvanisku slāni, kad tie ir savienoti kopā. Korozijas galvaniskais ātrums ir balstīts uz kopējo virsmas laukumu, kurā abi metāli saskaras, un to, cik pasīvi vai aktīvi ir to korozijas ātrumi, salīdzinot viens ar otru.

Tāpēc vienīgais komerciāli dzīvotspējīgais process, kurā anodētu tēraudu ražo, pārklājot to ar citu elementāru metālu, ir nerūsējošā tērauda un alumīnija process. Tas ir tāpēc, ka parastais tērauds cieš no galvaniskās korozijas, kas rodas ar alumīniju, kad tiek mēģināts veikt anodēšanu, un tas novērš spēcīgas saites veidošanos starp metāliem. Galvaniskā korozija ir vēl lielāka problēma saistībā ar alumīnija savienošanu ar tādiem metāliem kā varš, bronza un misiņš, tāpēc šie metāli parasti netiek anodēti kopā. Vēl viena problēma, kas var kavēt anodēšanas procesu, pat ja nerūsējošais tērauds ir savienots ar alumīniju, ir tas, ja procesu piesārņo hlorīda pēdas. Šāds piesārņojums radīs arī nopietnus galvaniskus defektus un padarīs anodēto pārklājumu neuzticamu.