CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 ĂN MÒN THÉP KHÔNG GỈ
2.1.2 Cơ chế bền ăn mòn của thép không gỉ
Cơ chế bảo vệ chống ăn mòn của thép không gỉ khác với cơ chế bảo vệ của thép cacbon, thép hợp kim và phần lớn các kim loại khác. Đối với thép cacbon, thép hợp kim và phần lớn các kim loại khác cơ chế bảo vệ là sự hình thành một màng ngăn ôxit thực sự tách kim loại khỏi khí quyển xung quanh. Mức độ bảo vệ đƣợc tạo ra nhờ màng ôxit đó là một hàm số của độ dày lớp ôxit, tính liên tục, sự liên kết bám dính với kim loại và khả năng khuếch tán của ôxy và kim loại trong lớp ôxit. Đối với thép không gỉ trong trƣờng hợp ôxy hóa ở nhiệt độ cao có mô hình tƣơng tự để bảo vệ chống ăn mòn. Ở nhiệt độ thấp, thép không gỉ không hình thành một lớp ôxit thực sự mà là một màng thụ động đƣợc hình thành. Với cơ chế là sự hình thành màng ôxit đƣợc hyđrat hóa bao gồm các ôxit trên bề mặt kim loại. Tuy vậy, màng ôxit phải liên tục, không xốp, không hòa tan và tự phục hồi với sự có mặt của ôxy nếu bị phá vỡ.
Tùy thuộc các môi trƣờng khác nhau trong các điều kiện nào đó màng thụ động sẽ có khả năng tồn tại. Ngoài ra khả năng màng thụ động có thể duy trì còn
25
phụ thuộc vào dòng thép và thành phần của thép không gỉ. Trong các điều kiện thích hợp để duy trì sự thụ động, thép không gỉ có tốc độ ăn mòn rất thấp. Trong các điều kiện màng thụ động bị phá hủy mà không cho phép phục hồi lại thì thép không gỉ sẽ bị ăn mòn mạnh nhƣ thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp.
Sự hiện diện của ôxy là cốt yếu đối với độ bền ăn mòn của thép không gỉ. Độ bền ăn mòn của thép không gỉ ở mức lớn nhất khi thép đƣợc đặt thẳng đứng, bề mặt đƣợc duy trì không bị lắng đọng bụi. Nếu phủ một phần bề mặt, ví dụ bằng cách sơn hoặc lắp một miếng đệm, sẽ tạo ra vùng nghèo ôxy trong vùng bị che phủ. Vùng nghèo ôxy là anôt so với bề mặt đƣợc đặt thẳng đứng, thoáng khí tốt, dễ bị ăn mòn hơn và sẽ cần mức hàm lƣợng nguyên tố hợp kim cao hơn trong thép để ngăn cản ăn mòn.