Jak unikać brązowych przebarwień powierzchni stali nierdzewnej

Stal nierdzewna przy prawidłowym użytkowaniu zapewnia atrakcyjny wygląd przez wiele lat eksploatacji w różnych środowiskach pracy. Jednak na jej powierzchni mogą pojawić się brązowe przebarwienia. Wystąpienie takich przebarwień jest zależne od kilku czynników, w tym zastosowanego gatunku, dobranego wykończenia powierzchni, środowiska eksploatacji, występowania zanieczyszczeń oraz harmonogramu konserwacji.

Brązowe przebarwienia powierzchni ściśle zależą od środowiska pracy, obszary silnie zanieczyszczone, zarówno miejskie jak i przemysłowe a zwłaszcza tereny nadbrzeżne mają większą skłonność do wywoływanie takiego efektu. W środowiskach nadmorskich oraz silnie zanieczyszczonych najlepiej sprawdza się stal nierdzewna typu 1.4401/1.4404 – 316/316L o gładkim wykończeniu powierzchni. Ważne jest także projektowanie elementów i całej konstrukcji, które pozwali w naturalny sposób na spłukiwanie przez deszcz i unikanie zatrzymywania wody na powierzchni.

Czynniki wpływające na powstawanie przebarwień stali nierdzewnej:

Warunki atmosferyczne

Połączenie warunków atmosferycznych o wysokiej wilgotności (np. atmosfera przybrzeżna, tropikalny klimat) i wysokiej temperatury powodują przyspieszenie efektu przebarwień. Wysoka wilgotność generuje na powierzchni warstwę wilgoci, który rozpuszcza osady soli i tworzy korozyjne roztwory na powierzchni. Niska wilgotność i brak osadów korozyjnych oznaczają, że przebarwienia będą rzadko występować, np. wewnątrz budynków.

Orientacja powierzchni i projekt

Słabe odprowadzanie wody sprzyja korozji, czy to ze względu na prawie poziomą powierzchnię, czy teksturę – wykończenie powierzchni zatrzymujące zanieczyszczenia. Warunki są bardzo agresywne w miejscach chronionych przed deszczem, takich jak spody skośnych dachów, rury spustowe pod okapami lub całkowicie osłonięte od deszczu obszary budynków. W tych miejscach mogą wystąpić znaczne przebarwienia zwłaszcza w środowiskach miejskich gdzie stosuje się sól drogową.  

Chropowatość powierzchni

Głębokie rysy na powierzchni (gruby szlif) są bardziej podatne na korozję, ponieważ mogą zatrzymywać sole (chlorki). Kiedy powierzchnia wysycha woda odparowuje a sole stają się bardziej skoncentrowane, co sprawia, że warunki są bardziej agresywne. Powierzchnie szlifowane, o chropowatości Ra poniżej 0,5 µm, są znacznie mniej podatne na korozję. Z tego względu wybór wykończenia a także orientacja szlifu (najlepiej pionowa) decydują o intensywności przebarwiania się stali nierdzewnej.

Charakterystyka powierzchni

Stal nierdzewna osiąga najlepszą odporność na korozję gdy jej powierzchni jest czysta, wolna od zanieczyszczeń oraz jest pokryta ciągłą warstwę pasywną. Procesy wytrawiania i pasywacji, elektropolerowania usuwają zanieczyszczenia i przywracają trwałą warstwę pasywną, pozostawiając stal nierdzewną czystą i odporną na korozję. Po procesie spawania należy oczyścić powierzchnie wokół spoiny i grani gdzie powstały przebarwienia od ciepła spawania (kolorowe tlenki). Należy usunąć (mechanicznie i chemicznie) barwy nalotowe i leżącą poniżej warstwę zubożoną w chrom, co umożliwi ponowne odbudowanie trwałej i odpornej na korozję warstwy pasywnej wokół spoiny. Spoiny są najbardziej podatnymi na korozję miejscami w elementach ze stalach nierdzewnych.

Odpowiedni gatunek

Wszystkie gatunki zawdzięczają swoją odporność na korozję cienkiej warstwie tlenku chromu na powierzchni stali, chociaż inne dodatki, takie jak molibden i azot, mogą poprawić odporność na korozję, szczególnie w środowiskach zawierających chlorki. Dość prostą metodą oceny odporności korozyjnej danego gatunku jest obliczenie na podstawie składu chemicznego wskaźnika odporności na korozję wżerową [PRE = % Chromu + 3,3 % Molibdenu + 16 % Azotu]. PRE waha się od 10,5 dla gatunków o najniższej odporności na korozję do ponad 40. Dla akceptowalnej odporności na korozję zazwyczaj wystarcza PRE wynoszące około 18 z dala od wpływów morskich, PRE wynoszące około 24 jest wymagane w atmosferach morskich, podczas gdy w surowych warunkach morskich może być wymagane PRE wynoszące około 34. Im wyższe PRE, tym większa odporność na korozję.

Konserwacja

Stal nierdzewna jest materiałem o niskich wymaganiach co do konserwacji, ale nie jest całkowicie bezobsługowa. Najlepiej sprawdza się lekkie i regularne mycie, a naturalne zmywanie przez deszcz może być wystarczające w atmosferach umiarkowanych przy dobrze przemyślanym doborze gatunki i wykończenia powierzchni. W innych przypadkach należy zaplanować rutynowe mycie stali nierdzewnej dedykowanymi detergentami. Mniej stopowane gatunki będą wymagały bardziej regularnej konserwacji, a jeżeli środowisko pracy powoduje lepkie osady (np. w atmosferze miejskiej i przemysłowej) to częstotliwość mycia powinna być większa.