Proč nerezavějící ocel nerezaví?

Tajemství oceli bylo vždy výsadou pravých mužů. Jmenujme třeba takového Conana. Ale ačkoliv znali tajemství oceli, neznali tajemství nerezavějící oceli a jejich meče tak po čase stejně zrezly; ne sice tak rychle jako železné, ale zrezly. My se v tomto článku posuneme o kousek dále, překonáme Conana a řekneme si o tajemství nerezavějící oceli.

Začneme od surového železa vyteklého z vysoké pece. Ve vysoké peci je spolu s železnou rudou i koks, což je téměř čistý uhlík, a tedy surové železo obsahuje spoustu uhlíku. Ten sice činí železo tvrdým, ale bohužel i křehkým a už vůbec surové železo není kujné – nedá se táhnout ani ohýbat.

Snížením obsahu uhlíku v železe se z železa stává ocel, která už je velmi kujná, čili ji můžeme natahovat ohýbat a snadno tvarovat. Při tomto procesu snižování obsahu uhlíku se do železa dají přidat i jiné příměsi jako je například chrom a vanad. A právě tyto příměsi jsou tajemstvím úspěchu. A jakto?

Inu máme-li čístou ocel (nebo klidně říkejme železo, neb ocel je skoro čisté železo), přiletí k němu kyslík ze vzduchu a vytvoří spolu oxid železa. Na povrchu oceli vznikne tenká pasivační vrstva která by tam držela a bránila zbylé železov objemu. Bohužel ve vzduchu je i voda a ta způspbí, že stabilní pasivační vrstva se změní v nestálou a ta upadne a obnaží nové železo, které zase pod vlivem kyslíku a vody vytvoří oxid, který zase upadne a takhle pořád dokola. To je proces koroze.

Máme-li ale v oceli kouzelné příměsi chrom nebo vanad nebo obojí, tak tyto jsou v oceli velmi pohyblivé a strašně rády se drží u povrchu. Čili v povrchové vrstvě takové oceli je málo atomů železa a velké množství chromových a vanadových atomů. A tyto vytvoří taky s kyslíkem v ovzduší pasivační vrstvu oxidů. Výhodou však je, že tyto oxidy kašlou na to, je-li tam voda nebo něco jiného a prostě drží jako přibité a tedy pořád chrání zbylý objem oceli před další korozí. To je tedy tajemství nerezavějící oceli.

A ještě jednu skvělou vlastnost má – zlomíme-li něco z nerezavějící oceli, tak atomy chromu a vanadu z objemu zase rychle spěchají k nově vzniklé plošce a zase vytvoří pasivační ochrannou vrstvu. Čili nerezavějící ocel je nerezavějící jako celek. Nikoliv jen její povrch.

[MK 25.12.2010]