История нержавеющей стали

Железо — один из самых полезных материалов, используется с давних времен для производства оружия и инструментов. Железом называют сплавы с малым содержанием примесей — до 0.8%, которые сохраняют мягкость и пластичность чистого метала, а на практике чаще применяются углеродные сплавы — сталь (до 2.14% углерода) и чугун (более 2.14% углерода).

Совокупность свойств стали делает её металлом №1 для человека. Все бы хорошо, кроме ржавчины. Обычная сталь, сплав железа и углерода, быстро покрывается пленкой оксида железа — ржавчиной. Ржавчина растет, разъедает металл, делая его хрупким.

История «нержавейки»

Сто лет назад мир услышал о замечательном материале, который чрезвычайно широко применяется в самых различных областях нашей жизни — нержавеющей стали. 31 января 1915 компания из британского города Шеффилда выпустила на рынок новый вид стали, «которая не поддается коррозии, не тускнеет и не покрывается пятнами». Изначальным предназначением такой стали было производство столовых приборов: новый сплав хорошо мылся и не терял блеска даже при контакте с самой кислой пищей.

Но на самом деле, нержавеющая сталь была изобретена еще раньше. Еще в 1821 году был найден рецепт борьбы с главным «недугом» стали — ржавчиной. Французский геолог и горный инженер Пьер Бертье обнаружил, сплав железа с хромом намного лучше противостоит кислоте. Но у прообраза «нержавейки» была другая проблема: сплав был очень хрупким. Впоследствии над рецептом работали несколько авторов, и в 1912 году один из них, Элвуд Хейнс, подал заявку на патент, который был получен лишь семью годами позже после длительных споров с Бюро патентов США.

Любопытно, но официальным родителем нержавеющей стали считается Гарри Бреарли, английский металлург, экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов. В 1913 году он случайно обнаружил, что один из сплавов, давно извлеченный из печи не покрылся ржавчиной и блестит, как новый. Сплав содержал 85,3% железа, 0,2% кремния, 0,44% марганца, 0,24% углерода и 12,8% хрома. Именно этот сплав и стал первым в мире образцом известной нам нержавеющей стали.

Почему не ржавеет нержавеющая сталь?

Химическая стойкость нержавеющих сталей достигается за счет введения в сталь хрома. Чем больше в стали хрома, тем выше ее сопротивляемость окислению. При содержании хрома 13% и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17% — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50%.

Хром легко и быстро реагирует с кислородом, поэтому на поверхности хромосодержащей детали в агрессивной среде (на воздухе, в воде) образуется тонкая пленка из нерастворимых окислов (оксид хрома), которые защищают сплав от ржавления.