„Yra viena paslaptis.“ Kodėl nerūdijantis plienas nerūdija

Rūdys yra nuolatinė problema. Net toks kietas geležies ir anglies lydinys kaip plienas lengvai rūdija. Tačiau atrodo, kad nerūdijantis plienas nerūdija. Taigi kokia jo paslaptis? Apie tai rašo „Live Science“.

Paprastas plienas rūdija, kai geležis chemiškai reaguoja su deguonimi ir susidaro geležies oksidas. Nors rūdys dažniausiai nekenkia žmogui, gali stipriai suėsti geležį, ji praras svarbias savybes.

99 % geležies ir maždaug 0,2–1 % anglies lydinys yra paprastas plienas. Nerūdijantis plienas yra apie 75 % geležies, apie 1 % anglies, taip pat daugiau nei 10 % chromo. Nerūdijančio plieno sudėtyje taip pat yra šiek tiek nikelio, todėl lydinys ne tik tvirtesnis, bet ir lengviau apdorojamas.

Kodėl nerūdijantis plienas nerūdija?

Anot medžiagų mokslininko Timo Collinso, būtent chromas daro nerūdijantį plieną atsparesnį rūdims. Chromas reaguoja su deguonimi ir vandeniu ir lydinio paviršiuje sukuria chromo oksido sluoksnį. Šis sluoksnis neleidžia deguoniui patekti į plieno geležį ir apsaugo nuo oksidacijos reakcijos, o tai reiškia, kad plienas negali rūdyti.

Nerūdijančio plieno apsauginis sluoksnis yra tik kelių nanometrų storio ir todėl nematomas. Šis chromo oksido sluoksnis gali būti atstatytas, jei jis yra pažeistas ir nevyksta cheminės reakcijos su kitomis medžiagomis. Taigi nerūdijantis plienas puikiai tinka maisto ruošimui, taip pat medicinos ir kitoms reikmėms.

Iš beveik 2 milijardų tonų plieno, sunaudojamo kasmet visame pasaulyje, apie 4 % yra nerūdijantis plienas. Tačiau šį specialų lydinį sunku ir brangu gaminti. Manoma, kad nerūdijančio plieno gamyba kainuoja apie 3-5 kartus daugiau nei paprasto plieno. Jei į šį lydinį pridedama kitų metalų, pavyzdžiui, povandeniniam naudojimui skirto molibdeno, gamyba dar labiau pabrangsta.

Todėl dažnai naudojamas paprastas plienas, kuris padengiamas specialia danga, kad taip nerūdytų. Tačiau nerūdijantis plienas turi daug pritaikymų, nepaisant kūrimo sudėtingumo ir išlaidų.

Kalbant apie maisto ruošimą, nerūdijantis plienas turi daug privalumų. Jis atsparus maisto rūgščių ir valymo chemikalų korozijai ir neužterš jokių produktų, su kuriais liečiasi. Nerūdijantis plienas taip pat yra patvarus ir labai tvirtas.

Kas išrado nerūdijantį plieną?

Nerūdijančio plieno išradėju laikomas anglų metalurgas Harry Brearley, kuris šį lydinį sukūrė 1912 m., kai tyrinėjo plieno lydinius, apsaugančius nuo korozijos ginklų vamzdžius.

Brearley sukūrė geležies, anglies, chromo ir nikelio lydinį. Bet jis netiko ginklų vamzdžiams, todėl jį išmetė. Per kelias savaites metalurgas pastebėjo, kad blizgus lydinys nerūdija, todėl sukūrė naują medžiagą ir pristatė ją pasauliui 1915 m.