Łączenie stali nierdzewnej ze stalą węglową.

Zapewne nieraz zastanawialiście się Państwo dlaczego w swoich rozwiązaniach firma AVIS stosuje wyłącznie elementy balustrad wykonane z jednego rodzaju materiału, którym jest stal nierdzewna, a nie dopuszcza kontaktu pomiędzy elementami wykonanymi z dwóch różnych rodzajów stali: nierdzewnej oraz węglowej. Na sam początek jednak kilka informacji dlaczego stosowana przez nas stal nazywana jest nierdzewną oraz czemu zawdzięcza ona swoje właściwości. Nazwa stali pochodzi od jej podstawowej zalety wyróżniającej ją od zwykłej stali węglowej, a mianowicie odporności jej na procesy korozyjne. Znajdująca się w powietrzu wilgoć, opady atmosferyczne czy krótkotrwała obecność wody na powierzchni stali węglowej powoduje jej degradację oraz pogarszanie się walorów użytecznych, estetycznych ale przede wszystkim bezpieczeństwa elementów balustrad z niej wykonanych. Aby temu zapobiec należy stosować elementy wykonane właśnie ze stali nierdzewnej. Swoją wysoką odporność na korozję zawdzięcza ona zjawisku pasywacji, czyli powstawaniu na powierzchni stali bardzo cienkiej warstwy, która uniemożliwia kontakt metalu z czynnikami środowiska. Jednakże, aby taka warstwa wystąpiła, stal musi zawierać co najmniej 11% chromu. Ponadto warstwa pasywna posiada zdolność do regeneracji w przypadku uszkodzenia (np. zarysowania). A co się stanie w przypadku, gdy połączymy dwa rodzaje stali ze sobą: nierdzewną oraz węglową? Odpowiedzi na te pytanie należy szukać w prawach opracowanych przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya. Zgodnie z nimi podczas kontaktu dwóch różnych materiałów o różnych potencjałach w obecności elektrolitu (pod postacią np. wody) następuje przepływ elektronów między nimi. Zjawisko to powoduje korozję galwaniczną materiału mniej szlachetnego. W przypadku połączenia stali nierdzewnej i węglowej, niebezpieczeństwo tego zjawiska dotyczy stali węglowej. Jak już wspomniano wcześniej korozja galwaniczna zachodzić może wyłącznie w towarzystwie elektrolitu. W związku z tym oczywistym jest fakt, że połączeń tego typu nie należy stosować w przypadku balustrad narażonych na działanie czynników atmosferycznych, ale również w przypadku pomieszczeń zamkniętych nie zaleca się ich stosowania ze względu na zawartą w powietrzu wilgoć (a szczególnie w łazienkach, kuchniach czy suszarniach). Szybkość rozwijania się korozji uzależniona jest od czasu oddziaływania elektrolitu, jego rodzaju oraz wielkości powierzchni stykających się ze sobą elementów. Zachodzi ona zdecydowanie szybciej w przypadku kiedy elektrolitem jest woda morska, niż w przypadku wody opadowej. Co więcej, szybkość korozji stali węglowej w przypadku jej połączenia z nierdzewną jest kilkukrotnie szybsza, niż wtedy gdy nie ma ona kontaktu ze stalą nierdzewną. Zaobserwować także można niekorzystne zjawisko przebarwienia się stali nierdzewnej. Procesu tego nie obserwuje się w przypadku gdy element ze stali nierdzewnej jest znacznie mniejszy niż ten wykonany ze stali węglowej. Dlatego w przypadku łączenia obu rodzajów stali elementy łączące muszą być wykonane ze stali nierdzewnej, w przeciwnym wypadku ulegną one korozji. A więc oczywiste wydaje się pytanie: jak uniknąć zjawiska korozji galwanicznej? Najlepszym rozwiązaniem stosowanym przez firmę AVIS jest unikanie połączenia oraz kontaktu stali nierdzewnej ze stalą węglową. W przypadku kiedy ten warunek jest niemożliwy do spełnienia pozostają dwa rozwiązania. Pierwszym z nich jest zastosowanie izolatora pomiędzy łączonymi elementami, tak aby nie nastąpił przepływ elektronów między nimi. Drugim wyjściem jest zastosowanie powłoki izolującej materiał bardziej szlachetny – stal nierdzewną – przed oddziaływaniem elektrolitu (wody) na niego. Jednakże oba te rozwiązania są w praktyce niemożliwe do zrealizowania, dlatego firma AVIS w swoich balustradach stosuje wyłącznie elementy balustrad wykonane ze stali nierdzewnej.

Poniższe zdjęcie prezentuje możliwy efekt łączenia stali nierdzewnej i czarnej.

Rys. 1. Źródło własne.

Opracowano na podstawie:

1. Euro Inox, Seria: Materiały i zastosowania, zeszyt 10: „Kontakt stali nierdzewnej z innymi materiałami metalowymi,

2. Euro Inox, autor: Pierre-Jean Cunat, Seria: Materiały i zastosowania, zeszyt 2: „Praca ze stalą nierdzewną”.

Zapisz