Что такое анодированная сталь?

Анодированная сталь - это сталь, на которую нанесено защитное покрытие для ее усиления и замедления воздействия коррозии. Хотя анодированная сталь может выглядеть как многие другие анодированные металлы, в частности алюминий, это не настоящий процесс анодирования, который создает стальное покрытие. Это связано с тем, что анодирование включает окисление поверхностного слоя самого фактического металла, что чаще всего делается с алюминием для получения защитного поверхностного слоя из оксида алюминия. Однако, когда сталь окисляется, в результате получается покрытие из оксида железа Fe ₂ O ₃ , более известного как ржавчина, которое практически не защищает нижележащий металл и может, на самом деле, увеличить вероятность нижележащий слой металла для коррозии. Следовательно, способ, который используется для создания изделий из анодированной стали, включает нанесение на металл других типов поверхностных слоев анодированного металла на основе оксидов цинка, алюминия или других барьерных соединений.

Особенно эффективным способом создания анодированной стали является взаимодействие ее с гидроксидом калия, КОН или гидроксидом натрия, NaOH. При использовании этих химических веществ на поверхности растет слой магнетита, Fe ₃ O ₄ или дихроичного магнетита, который обеспечивает защиту лежащей в основе стали. В то время как сам магнетит имеет сине-черный цвет, дихроичный магнетит обладает оптическим эффектом, когда цветная радуга отражается от поверхности в зависимости от положения, с которого он просматривается. Часто анодированная стальная кухонная посуда демонстрирует этот эффект радуги или другие анодированные продукты, которые имеют некоторую эстетическую ценность. Хотя магнетит тесно связан с обычной ржавчиной химически, которая иногда состоит из соединений лепидокроцита γFeOOH или гетита αFeOOH, он обладает гораздо более стойкими и защитными свойствами, чем ржавчина.

Другой метод, используемый для создания анодированной стали, состоит в покрытии ее оксидами цинка или алюминия. Различные типы кислот используются в электролитической ванне для создания оксидов металлов покрытия, от хромовой кислоты до серной кислоты и борно-серной кислоты. Стальная часть действует как отрицательная анодная часть электрической цепи в электролите, а металл-донор, такой как цинк или алюминий, составляет положительный катод. Когда ток проходит через раствор, он вместе с кислотным основанием удаляет ионы металлов с катода и осаждает их на аноде.

Одна из проблем, возникающих при создании анодированной стали, заключается в том, что это благородный металл, который при этом связан с неблагородными металлами, такими как алюминий. Поскольку эти металлы имеют разные потенциалы коррозии, для неблагородного металла характерно образование гальванического слоя между ними, когда они соединены вместе. Гальваническая скорость коррозии зависит от общей площади поверхности, где встречаются два металла, и от того, насколько пассивны или активны их скорости коррозии по сравнению друг с другом.

Поэтому единственный коммерчески жизнеспособный процесс, когда анодированная сталь производится путем покрытия ее другим элементарным металлом, - это нержавеющая сталь и алюминий. Это происходит потому, что обычная сталь страдает от эффекта гальванической коррозии, который возникает с алюминием при попытке анодирования, и это предотвращает образование прочной связи между металлами. Гальваническая коррозия является еще большей проблемой при соединении алюминия с такими металлами, как медь, бронза и латунь, поэтому эти металлы обычно не анодируются вместе. Другая проблема, которая может помешать процессу анодирования, даже если нержавеющая сталь сопряжена с алюминием, заключается в том, что следы хлоридов загрязняют процесс. Такое загрязнение также приведет к серьезным гальваническим дефектам и сделает ненадежным анодированное покрытие.