Ржавеет ли титан?

Как определить настоящий титан?

В природе титан встречается в составе таких минералов как титанит, ильменит или рутил. В чистом виде он представляет собой серебристо-серый легкий металл с самой высокой удельной прочностью.

По внешнему виду его сложно отличить от алюминия или нержавейки. Метод с магнитом здесь не подойдет, так как магнит тоже не притягивает ни алюминий, ни большинство нержавеющих сталей.

Чтобы развеять все сомнения, что у вас в руках образец из настоящего титана, необходимо провести один из доступных вам тестов.

Определение по искре

Это один из самых безошибочных методов определения титана. Для него вам понадобится болгарка или точильный станок, а при отсутствии таковых подойдет любая абразивная поверхность, например, мелкий напильник или асфальт.

При соприкосновении алюминия с вращающимся точильным кругом происходит стачивание материала практически без искрообразования.

Контакт абразива и стали сопровождается потоком искр, которые имеют цвет от светло-желтого до темно-красного.

Дело в том, что этот металл обладает свойством пирофорности, в результате чего маленькие частицы материала, образующиеся при стачивании или пилении, воспламеняются и искрятся на воздухе.

Эти искры гораздо ярче и горячее тех, что образуются при обработке стали, поэтому имеют белый цвет и создают повышенную пожарную опасность. Титановый порошок даже используется в пиротехнике для получения ярких пиротехнических фонтанов.

Определение по массе

Самый легкий из этих трех металлов алюминий, самый тяжелый – сталь. Например, титановая пластина будет в полтора раза тяжелее алюминиевой и в два раза легче, чем стальная. Если образец сравнить не с чем, то придется использовать математический метод. Плотность рассматриваемых металлов нам известна и составляет:

• у титана – 4.5 г/см³
• у алюминия – 2.7 г/см³
• у нержавеющей стали 7.8 г/см³

Это масса, приходящаяся на единицу объема. Остается взвесить изделие на точных весах и определить его объем. Если изделие имеет сложную форму, то проще узнать объем архимедовским способом. Опустите образец в емкость с водой и по объему вытесненной воды узнаете искомую величину. Останется вычислить плотность, разделив массу на объем, а затем свериться, соответствует ли она плотности титана.

Определение по следу на стекле

Данный способ самый легкий и основан на способности титана налипать на стекло при трении, то есть им можно рисовать. Такой же эффект наблюдается и при проведении острым краем по гладкому кафелю, что обусловлено высоким коэффициентом трения чистого титана.

Если нержавейка царапает стеклянную поверхность, то к большому удивлению этот твердый металл не повреждает стекло, а оставляет на нем характерный металлический след, смыть который можно только при помощи очень сильной плавиковой кислоты. Алюминием же нельзя ни повредить стекло, ни рисовать на нем.

Следует также учесть, что некоторые титановые сплавы тоже не оставляют рисунка.

Проверка анодированием

Известно, что в результате естественного окисления на воздухе на поверхности титана образуется слой оксида TiO2. Электрохимическим способом можно получить оксидный слой с эффектом окрашивания. Для проведения эксперимента необходим 12-вольтовый аккумулятор автомобиля или несколько батареек крона.

Титановый образец присоединяют проводом к электроду «+». К электроду «-» присоединяют любой железный стержень, обмотанный кусочком ткани, смоченным в соляном растворе или в любой другой токопроводящей жидкости (уксус, кола).

Если этой тканью провести по титановой поверхности, то она мгновенно окрасится, чего никогда не случится с нержавеющими и алюминиевыми изделиями.

Существует и ряд других методов тестирования, позволяющих отличить настоящий титан от других металлов, окружающих нас в быту. Например, при тактильном контакте титановые предметы кажутся более теплыми.

Если нагреть одну часть детали, то другая будет оставаться холодной, что говорит о его низкой теплопроводности. Резка титана гораздо тяжелее, чем других металлов. На диск налипают частицы материала, что делает резку нестабильной и небезопасной.

Для точного определения титана рекомендуется провести не один, а несколько способов.

Полезные советы 30.01.2019 13:23:42

Отзывы могут оставлять только зарегистрированные пользователи. Пожалуйста, зарегистрируйтесь

Двоякость свойств металла титан

Многих интересует немного загадочный и не до конца изученный титан — металл, свойства которого отличаются некоторой двоякостью. Металл и самый прочный, и самый хрупкий.

Самый прочный и самый хрупкий металл

Его открыли двое ученых с разницей в 6 лет — англичанин У. Грегор и немец М. Клапрот.

Название титана связывают, с одной стороны, с мифическими титанами, сверхъестественными и бесстрашными, с другой стороны, с Титанией — королевой фей.

Это один из самых распространенных в природе материалов, но процесс получения чистого металла отличается особой сложностью.

Свойства титана

22 химический элемент таблицы Д. Менделеева Titanium (Ti) относится к 4 группе 4 периода.

Цвет титана серебристо-белый с выраженным блеском. Его блики переливаются всеми цветами радуги.

Это один из тугоплавких металлов. Он плавится при температуре +1660 °С (±20°). Титан отличается парамагнитностью: он не намагничивается в магнитном поле и не выталкивается из него.Металл характеризуется низкой плотностью и высокой прочностью.

При наличии ничтожной доли других металлов титан теряет свою жаропрочность, а минимум неметаллических веществ в его составе делают сплав хрупким.

Эта особенность обуславливает наличие 2 видов материала: чистого и технического.

1. Титан чистого вида используют там, где требуется очень легкое вещество, выдерживающее большие нагрузки и сверхвысокие температурные диапазоны.
2.  Технический материал применяется там, где ценятся такие параметры, как легкость, прочность и устойчивость к коррозии.

Вещество обладает свойством анизотропности. Это означает, что металл может изменять свои физические характеристики, исходя из приложенных усилий. На эту особенность следует обращать внимание, планируя применение материала.

Титан теряет прочность при малейшем присутствии в нем примесей других металлов

Проведенные исследования свойств титана в нормальных условиях подтверждают его инертность.

Вещество не реагирует на элементы, находящиеся в окружающей атмосфере.Изменение параметров начинается при повышении температуры до +400°С и выше.

Титан вступает в реакцию с кислородом, может воспламеняться в азоте, впитывает газы.

Эти свойства затрудняют получение чистого вещества и его сплавов. Производство титана основано на применении дорогостоящей вакуумной аппаратуры.

Титан и конкуренция с другими металлами

Этот металл постоянно сравнивают с алюминием и сплавами железа. Многие химические свойства титаназначительно лучше, чем у конкурентов:

1. По механической прочности титан превосходит железо в 2 раза, а алюминий в 6 раз. Прочность его увеличивается при снижении температуры, чего не отмечается у конкурентов.
   Антикоррозионные характеристики титана значительно превышают показатели других металлов.
2. При температурах окружающей среды металл абсолютно инертен. Но при повышении температуры свыше +200°С вещество начинает поглощать водород, изменяя свои характеристики.
3. При более высоких температурах титан вступает в реакции с другими химическими элементами. Он обладает высокой удельной прочностью, что в 2 раза превосходит свойства лучших сплавов железа.
4. Антикоррозионные свойства титана значительно превышают показатели алюминия и нержавеющей стали.
5. Вещество плохо проводит электричество. Титан имеет удельное электросопротивление в 5 раз выше, чем у железа, в 20 раз, чем у алюминия, и в 10 раз выше, чем у магния.
6. Титан характеризуется низкой теплопроводностью, это обусловлено низким коэффициентом температурного расширения. Она меньше в 3 раза, чем у железа, и в 12, чем у алюминия.

Какими способами получают титан?

Материал занимает 10 место по распространению в природе. Существует около 70 минералов, содержащих титан в виде титановой кислоты или его двуокиси. Наиболее распространенные из них и содержащие высокий процент производных металла:

• ильменит;
• рутил;
• анатаз;
• перовскит;
• брукит.

Основные залежи титановых руд находятся в США, Великобритании, Японии, большие месторождения их открыты в России, Украине, Канаде, Франции, Испании, Бельгии.

Добыча титана – дорогой и трудозатратный процесс

Получение металла из них стоит очень дорого. Ученые разработали 4 способа производства титана, каждый из которых рабочий и эффективно используется в промышленности:

1. Магниетермический способ. Добытое сырье, содержащее титановые примеси, перерабатывают и получают диоксид титана. Это вещество подвергается хлорированию в шахтных или солевых хлораторах при повышенном температурном режиме. Процесс очень медленный, ведется в присутствии углеродного катализатора. При этом твердый диоксид переводится в газообразное вещество – тетрахлорид титана. Полученный материал восстанавливается магнием или натрием. Сплав, образовавшийся при реакции, подвергают нагреванию в вакуумной установке до сверхвысоких температур. В результате реакции происходит испарение магния и его соединений с хлором. В конце процесса получают губкоподобный материал. Его плавят и получают титан высокого качества.
2. Гидридно-кальциевый способ. Руду подвергают химической реакции и получают гидрид титана. Следующий этап – разделение вещества на составляющие. Титан и водород выделяют в процессе нагревания в вакуумных установках. По окончании процесса получают оксид кальция, который отмывают слабыми кислотами. Первые два способа относятся к промышленному производству. Они позволяют получать в кратчайшие сроки чистый титан с относительно небольшими издержками.
3. Электролизный метод. Титановые соединения подвергают воздействию током большой силы. В зависимости от исходного сырья, соединения разделяются на составляющие: хлор, кислород и титан.
4. Йодидный способ или рафинирование. Полученный из минералов диоксид титана обдают парами йода. В результате реакции образуется йодид титана, который нагревают до высокой температуры – +1300…+1400°С и воздействуют на него электрическим током. При этом из исходного материала выделяются составляющие: йод и титан. Металл, полученный данным способом, не имеет примесей и добавок.

Области применения

Применение титана зависит от степени его очистки от примесей. Наличие даже небольшого количества других химических элементов в составе сплава титана кардинально меняет его физико-механические характеристики.

Титан с некоторым количеством примесей называется техническим. Он имеет высокие показатели коррозийной стойкости, это легкий и очень прочный материал. От этих и других показателей зависит его применение.

• В химической промышленности из титана и его сплавов изготавливают теплообменники, различного диаметра трубы, арматуру, корпуса и детали для насосов различного назначения. Вещество незаменимо в местах, где требуются высокая прочность и стойкость к кислотам.
• На транспорте титан используют для изготовления деталей и агрегатов велосипедов, автомобилей, железнодорожных вагонов и составов. Применение материала уменьшает вес подвижных составов и автомобилей, придает легкость и прочность велосипедным деталям.
• Большое значение титан имеет в военно-морском ведомстве. Из него изготавливают детали и элементы корпусов для подводных лодок, пропеллеры для лодок и вертолетов.
• В строительной промышленности применяется сплав цинк-титан. Он используется как отделочный материал для фасадов и кровель. Этот очень прочный сплав имеет важное свойство: из него можно изготавливать архитектурные детали самой фантастической конфигурации. Он может принимать любую форму.
• В последнее десятилетие титан широко применяют в нефтедобывающей отрасли. Сплавы его применяют при изготовлении оборудования для сверхглубокого бурения. Материал используется для изготовления оборудования для добычи нефти и газа на морских шельфах.

У титана очень широкая область применения

Чистый титан имеет свои области применения. Он нужен там, где необходима стойкость к высоким температурам и при этом должна сохраняться прочность металла.

Его применяют в:

• авиастроении и космической отрасли для изготовления деталей обшивки, корпусов, элементов крепления, шасси;
• медицине для протезирования и изготовления сердечных клапанов и других аппаратов;
• технике для работы в криогенной области (здесь используют свойство титана – при снижении температуры усиливается прочность металла и не утрачивается его пластичность).

В процентном соотношении использование титана для производства различных материалов выглядит так:

• на изготовление краски используется 60 %;
• пластик потребляет 20 %;
• в производстве бумаги используют 13 %;
• машиностроение потребляет 7 % получаемого титана и его сплавов.

Сырье и процесс получения титана дорогостоящие, затраты на его производство компенсируются и окупаются сроком службы изделий из этого вещества, его способностью не менять свой внешний вид за весь период эксплуатации.

Почему ржавеет нож. Причины, способы устранения ржавчины

Большинство взрослых людей каждый день пользуются ножами. Они могут быть абсолютно разными — складными EDC, мощными охотничьими, обычными кухонными.

Что объединяет все эти ножи, так это то, что у них есть клинок, который может ржаветь. Конечно, какая-то сталь ржавеет меньше, какая-то больше.

Но при определенных условиях, даже на Sandvik 12C27 могут появиться предательские рыжие пятна.

Что такое ржавчина?

Прежде всего разберемся, что такое ржавчина. Ржавчиной называется оксид железа, обозначаемый химической формулой Fe2O3.

 Он образуется, когда железо из вашего стального клинка соединяется с кислородом из атмосферы.

Если говорить более подробно, то ржавчина это гидратированный оксид железа (III), также известный как оксид железа (Fe2O3), он возникает, когда железо реагирует с кислородом и водой — эта реакция называется окислением.

Кислород поступает из атмосферы, он присутствует в воздухе вокруг нас. Железо является основным материалом в стальных клинках. Вода не обязательно должна быть в жидком виде.

Влажного воздуха будет достаточно, чтобы вызвать ржавчину.

Почему некоторые стали ржавеют сильнее?

Большинство типов сталей для клинка можно классифицировать или как нержавеющие или как углеродистые. 
Углеродистая сталь – это сталь с повышенным содержанием углерода. Стали могут содержать примеси различных металлов.

Тем не менее, именно процент углерода, содержащийся в клинке, играет в процессе окисления главную роль. Обычно клинки из углеродистой стали содержат от 0,5 до 1,5% углерода. Это делает нож очень прочным и долговечным.

Но из-за того, что углерод также реагирует с кислородом воздуха, клинки из такой стали гораздо больше подвержены коррозии.

Клинки из нержавеющей стали содержат различные присадки, например хром, содержание которого обычно составляет от 12,5% до 13,5%. Это создает оксидный слой на поверхности клинка, который предотвращает дальнейшее окисление стали.

В результате коррозия замедляется, поэтому сталь и называется «нержавеющая». Ножи из нержавеющей стали являются хорошим выбором для агрессивных сред, таких как море. Тем не менее, ножи из нержавейки также могут ржаветь, особенно в суровых условиях.

Существуют и другие материалы для клинков, например титан или керамика. Поскольку они не содержат железа, они не ржавеют и нож не будет подвержен коррозии.

 Другой фактор, который следует учитывать, является покрытие клинка.

Некоторые ножи имеют специальные покрытия, например из нитрида титана или оксида алюминия, которые делают их более устойчивыми к коррозии.

Опасна ли ржавчина?

Ржавчина сама по себе не опасна, и вы не умрете, если съедите что-нибудь порезанное ржавым ножом. Однако, особо сильная коррозия может снизить качество клинка, и сделать его более хрупким.

Способы удаления ржавчины

1. ХИМИЧЕСКИЕ РАСТВОРИТЕЛИ

Есть много типов химикатов, которые можно использовать для удаления ржавчины с вашего ножа. Популярным является WD-40 (однако он токсичен, поэтому лучше потом не нарезать еду этим ножом).

Шаг 1: Очистите нож от пятен или загрязнений.

Шаг 2: Опрыскайте клинок растворителем.

Шаг 3: Используйте тонкую наждачную бумагу, чтобы очистить клинок от пятен ржавчины.

Шаг 4: При необходимости повторите, затем протрите, промойте и высушите нож.

2. СОДА

Шаг 1: Намочите область с коррозией водой и посыпьте пищевой содой. Пищевая сода должна прилипать к влажной зоне. Аккуратно постучите ножом, чтобы лишняя часть упала.

Шаг 3: После нескольких минут очистки ржавчина должна исчезнуть. Повторите при необходимости, затем ополосните нож водой и вытрите его тканью.

3. УКСУС

Шаг 1: Налейте уксус в широкий контейнер.

Шаг 2: Погрузите нож (или только клинок) в уксус. Удерживать в течение 5 минут. Слишком долго лучше не оставлять, это может повредить клинок.

Шаг 3: Протрите лезвие тканью. Затем промыть и высушить нож.

4. НАЖДАЧНАЯ БУМАГА

Наждачная бумага с мелкой зернистостью (3000) обычно хорошо работает с небольшими пятнами ржавчины.

Просто возьмите маленький кусочек тонкой наждачной бумаги и аккуратно протрите им коррозионное пятно, пока оно не исчезнет. Убедитесь, что вы используете мелкую наждачную бумагу.

В противном случае можно повредить отделку клинка или сам клинок, в частности поцарапать или затупить его.

5. КАРТОФЕЛЬ

Картофель содержит щавелевую кислоту, которая может растворять ржавчину. Можно оставить нож между двух половинок картофеля на несколько часов. И после этого стереть ржавчину тканью.

6. ЛУК

Лук содержит сульфеновые кислоты, которые могут помочь растворить оксид железа. Действовать нужно также как в случае с картофелем.

Заключение

Для того, чтобы ваш любимый нож никогда не подвергся коррозии, за ним нужно правильно ухаживать. 

Самые основные советы по уходу за ножом:

• Во-первых, мыть после использования. Независимо от того, резали ли вы древесину или потрошили рыбу, у вас всегда останется какая-то часть загрязнения на клинке. Удалите остатки водой и мягкой стороной губки, затем тщательно вытрите нож тканью. Не пропускайте этот шаг, иначе ваш нож обязательно заржавеет.
• Во-вторых, храните соответствующим образом. В помещении нож лучше всего хранить в каком-то сухом ящике или шкафу. Если вы на улице, держите его в кармане, ножнах или специальных чехлах. Стараться не допускать попадания влаги.
• Использовать специальное масло для ножа, чтобы предотвратить контакт между клинком и атмосферой.

Надеемся, что эта статья поможет вам удалить ржавчину с вашего ножа. Помните, что лучший способ защитить нож от ржавчины – это предотвратить её появление. Убедитесь, что вы всегда держите свой нож в идеальном состоянии, чтобы он работал как можно лучше.

Теперь, когда ваш нож чист, пришло время его заточить.

Как определить титан и отличить его от других металлов?

Идентификация определенных металлов – точный и простой процесс только при наличии специального лабораторного оборудования, спектрометра в частности. В домашних условиях задача существенно усложняется. Особенно трудно отличать материалы, схожие по цвету и магнитным свойствам.

Впрочем, даже в такой ситуации существуют проверенные на практике способы, как отличить титан от других металлов. Наибольший интерес для сравнения представляют алюминий и сталь, включая нержавейку.

Тут, даже опытные мастера, регулярно работающие с металлами, и принимающие лом титана, не всегда способны четко идентифицировать, что у них конкретно в руках.

Как отличить титан от стали, алюминия

Первая пара – цветной и черный металлы. Большинство сталей обладают магнитным свойствами. Исключение составляют легированные металлы аустенитного класса. Яркий пример – нержавейка с высоким содержанием никеля. Эта марка стали, как и титан – парамагнетик. Поэтому стандартный вариант с использованием магнита тут неприемлем.

см. статьи:

• Лом нержавейки — разновиды, описание и цены;
• Никелевый лом.

Остаются три надежных способа как определить титан в домашних условиях:

• математический;
• графический;
• абразивный;
• гальванический.

Обозначения достаточно условны, далее раскроем каждый из вариантов подробно.

Чистая математика

В этом подходе идентификация металлов производится по весу. Недостаток метода проявляется, когда в наличии только один тип металла. Определить в руках, что тяжелее уже не получится, приходится прибегнуть к математическим вычислениям. Способствует этому существенные отличия в плотности металлов:

• титан – 4.5;
• железа – 7.8;
• алюминия и дюрали – 2.7.

Для такого способа определения титана в своем хозяйстве нужно иметь точные весы

Значения параметра приведены в г/куб.см. Остается добавить, что плотность стали зависит от конкретной марки металла. Однако в абсолютных величинах эти отличия несущественны. Поэтому за плотность стали можно смело принимать значение аналогичной характеристики у железа.

Остается только уточнить объем и вес детали или куска металла. Далее, несложные вычисления, покажут, это алюминий, сталь или искомый металл — титан. Как определить объем детали сложной формы? Тут лучший вариант – закон Архимеда.

Масса вытолкнутой жидкости, при погружении металлической конструкции, позволяет установить ее объем. Ситуацию упрощает плотность воды, эквивалентная 1 кг/куб.дм.

Конечно же  — это муторный, сложный и неточный способ, но для того, чтобы определить титан дома он имеет место быть.

Так выглядит металл титан

Рисунки на стекле

Это наиболее доступный метод, как отличить титан в домашних условия, но им нужно овладеть и иметь опыт работы с титаном. Металл оставляет характерные несмываемые следы на стекле, кафеле.

Достаточно провести заостренным краем металла по одному из указанных материалов. Это именно следы, а не царапины. Подобным способом часто разрисовывают окна общественного транспорта.

Отмыть титановую графику на кафеле можно раствором плавиковой кислоты, связываться с ней следует предельно осторожно.

Это метод отличается простотой и эффективностью. Титан, вопреки бытующему мнению, оставляет след даже на загрязненном стекле. Так что обезжиривать его поверхность не обязательно. Напротив, любые марки стали и алюминия способны разве что едва поцарапать стекло. Это отличный метод, чтобы определить титан.

Абразивный круг

Идеальный способ как отличить титан от нержавейки для владельцев точильного станка (что, на самом деле, совсем не обязательно). Впрочем, подойдет практически любая абразивная поверхность, даже асфальт.

Контакт титана с абразивом сопровождается россыпью искр насыщенно-белого цвета. Взаимодействие стали с абразивной поверхностью характеризуется желтым или красным оттенком. Искр при этом существенно меньше.

Нержавеющие марки стали – пожаробезопасны. Обработка определенных марок нержавейки происходит вообще без искр. Это свойство используется на пожароопасных производствах. Там допускаются исключительно инструменты из нержавеющей стали. Аналогичная методика применяется в вопросе как отличить титан от алюминия. Стачивание последнего на абразивном круге также происходит практически без искр.

— как отличить титан от магния и алюминия:

Гальванический подход

Другой верный способ как узнать титан, доступен прямо в гараже. Методика основана на окрашивании этого металла посредством анодирования.

Простейшая конструкция «лабораторной установки» представляет автомобильный аккумулятор, плюс которого соединен с титановой пластиной.

К минусу источника постоянного тока подключают металлический стержень, обмотанный ватой смоченной в кока-коле. Идеальный вариант – любой соляной раствор.

Если провести ватой по титану, металл окрасится в течение нескольких секунд. Цвет, получаемый в процессе формирования оксидной пленки, зависит от приложенного напряжения и времени обработки поверхности. Впрочем, если задача стоит как определить титан от нержавейки, то тональность окраски не важна. Главный критерий – изменение цвета.

— как отличить титан от стали данным способом:

Прочие методики

Существует ряд альтернативных способов, как определить титан в руках или алюминий, например. Один из вариантов – тонкая стружка. В случае титана она легко воспламеняется и ярко горит. Напротив, алюминиевая стружка плавится. При помещении «металлических опилок» дюралюминия в щелочной раствор наблюдается активное выделение водорода.

Следующий способ как отличить металл титан от стали и алюминия – теплопроводность. Численные значения параметра Вт/(м·K) для указанных металлов составляют:

• титан – 14;
• сталь низкоуглеродистая – 55;
• нержавейка – 16;
• алюминий – 250.

Титановые изделия более теплые в руках. Конечно, подход не характеризуется высокой точностью, а для отличия титана от нержавеющей стали – вообще непригоден.

Резюме

Как видно, даже в домашних условиях, отличить титан от алюминия и стали вполне реально. Наиболее практичные варианты – искра и стекло. Для первого случая достаточно любой абразивной поверхности, даже асфальта или застывшего бетона.

Яркое искрение титана успешно используют байкеры, устанавливая на обувь подковы из этого металла. След на стекле – выгоден тем, что металл не повреждается. Относительный недостаток – некоторые титановые сплавы рисунка не оставляют.

Но для чистого метала это оптимальный вариант.

Ржавеет ли нержавеющий водонагреватель

открыть разделы

Цены на водонагреватели с внутренним баком из нержавейки в нашем каталоге

Цены на обслуживание и замену ТЭНа у водонагревателей

Что такое нержавейка

Нержавеющие стали для производства водонагревателей

Несколько слов о сварке нержавейки

Проблемы водонагревателей с внутренним баком из нержавейки

Уход за водонагревателем с внутренним баком из нержавейки

Мифы о водогреях с внутренним баком из нержавейки

Заключение

В настоящее время очень популярны накопительные водонагреватели с внутренним баком из нержавеющей стали. Считается, что все они надежны, долговечны, не подвержены коррозии и не требуют обслуживания. Однако стоимость у них всех разная, как и сроки гарантии, а интернет пестрит негативными отзывами о сломавшихся водонагревателях.

Что такое нержавейка

Во-первых, давайте разберемся, что такое нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь – это легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов. Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах. Существует несколько классов и сотни марок нержавеющей стали с различными свойствами.

Нержавейка для производства водонагревателей

В накопительных водонагревателях на сегодняшний день используются такие нержавеющие стали SUS 304, SUS 316, SUS 316L и AISI 444. Стали  SUS 304 и SUS 316 это стали аустенитного класса, включают железо, хром и никель, немагнитные. Сталь AISI 444 это нержавеющая сталь ферритного класса, содержит железо и хром, магнитная.

Таблица соответствия марок стали разным стандартам:

Марка 304 — сталь с низким содержанием углерода, незакаливаемая, устойчивая к воздействию коррозии, немагнитная, легко поддается сварке, с высокой прочностью при низких температурах, поддается полировке.

Наиболее часто применяется при производстве ёмкостей и баков для установок пищевой, химической, текстильной, фармацевтической, бумажной, ядерной и холодильной промышленности. Для защиты сварных соединений возможна электрохимическая пассивация.

 Водонагреватели из стали SUS 304 — это оптимальное соотношение «цена/качество»! Сталь марки 304 используется в подавляющем большинстве водонагревателей (Термекс, Тимберк и т.д.)

Марка 316 – улучшенная версия 304, с дополнением молибдена и немного более высоким никелевым содержанием. Данная композиция в 316 значительно повышает коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных сред.

Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты. 316-я обладает более высокой прочностью и имеет лучшее сопротивление ползучести в более высоких температурах, чем 304.

Когда есть опасность коррозии в околошовных сварных зонах, должна использоваться низкоуглеродная марка – 316L. Используется при производстве ёмкостей и баков химического оборудования, подвергающегося особенно сильным химическим воздействиям.

Для защиты сварных соединений возможна электрохимическая пассивация. Сталь марки 316 применялась в некоторых моделях фирмы Аристон.

Марка 444 – магнитная низкоуглеродистая сталь, в состав которой не входит никель, но входит молибден и титан. Отсутствие никеля ухудшает механические свойства и свариваемость этой стали (невозможно использовать газовую сварку TIG).

Сталь марки 444 – это более дешевый аналог марки 316L, однако коррозионная стойкость у этой стали приблизительно такая же, как у стали 316L. Поэтому эта сталь используется в водонагревательном оборудовании с повышенными требованиями к защите от коррозии (в том числе в воде со сравнительно высоким содержанием хлора).

Эту марку стали используют производители: Oso, Аристон серия Industrial.

Несколько слов о сварке нержавеющей стали

Неправильно подобранный способ сварки и плохо выполненные сварные швы могут стать причиной межкристаллитной коррозии.

Существует несколько способов сварки нержавеющей стали в водогреях. Это:

• TIG (Tungsten Insert Gas) – ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. 
• Электронно-лучевая сварка. Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Для уменьшения потери кинетической энергии электронов за счет соударения с молекулами газов воздуха, а также для химической и тепловой защиты катода в электронной пушке создают вакуум
• Лазерная сварка. Лазерный луч обеспечивает высокую концентрацию энергии (до 108 Вт/см2), благодаря возможности его фокусировки в точку диаметром в несколько микрометров. Такая концентрация значительно выше чем, к примеру, у дуги. Процесс лазерной сварки осуществляется либо на воздухе, либо в среде защитных газов.

Сарка способом TIG требует последующей обработки сварного шва: травления с последующей пассивацией. Электронно-лучевая и лазерная сварки создают швы высокого качества со свойствами исходного материала или даже превосходящими.

Проблемы водонагревателей с внутренним баком из нержавеющей стали

Основными проблемами водонагревателей с внутренним баком из нержавеющей стали являются опасность так называемой питтинговой коррозии внутреннего бака и гальванической коррозии нагревательного элемента.

Питтинговая коррозия нержавеющей стали может быть спровоцирована частицами других металлов или ржавчиной, попадающими на поверхность внутреннего бака и ионами хлора.

Активно протекает питтинговая коррозия при изменениях температуры и давления, особенно, если жидкость насыщена солями.

 Рыжий осадок, который можно увидеть при промывке или ремонте водогрея – это, как правило, последствия питтинговой коррозии.

Хлор – злейший враг нержавейки. При наличии скважины в загородном доме сдайте воду на анализ. При повышенном содержании хлора в воде озаботьтесь его удалением. Например, для водонагревателей Oso серии RW содержание хлора в воде не может превышать 250 мг/л.

Бром, к примеру, тоже очень вреден для нержавейки, просто встречается он значительно реже.

Покупайте оборудование только известных производителей, т.к. внутренние баки малоизвестных производителей могут изготавливаться из дешевой нержавейки с помощью газовой сварки и без последующей обработки сварного шва изнутри (это сложно, т.к.

нет доступа внутрь бака после сварки его в единое целое), а иногда даже и снаружи. Организация обработки сварных швов достаточно сложный и дорогостоящий процесс, который они игнорируют, надеясь на то, что их продукт прослужит лишь гарантийный срок.

Очень жаль, что производители не сообщают точную марку использованной нержавеющей стали и способ сварки. У покупателя нет возможности объективно оценить качество внутреннего бака водонагревателя. Покупателю просто приходится полагаться на увещевания рекламы, что с прибором ничего не может произойти.

Гальваническая и электролитическая коррозия нагревательного элемента (ТЭНа) в водонагревателе с внутренним баком из нержавейки неизбежна, если нагревательный элемент изготовлен из другого материала, чем материал внутреннего бака.

Дело в том, что если разнородные металлы находятся в одной емкости с водой, возникает электролитическая коррозия, даже если металлы не контактируют друг с другом, так как вода – электролит и ионы металла передаются в раствор электролита.

В этом случае металл, имеющий больший отрицательный потенциал, становится анодом (это материал ТЭНа); металл, имеющий меньший отрицательный потенциал, выступает в роли катода. В процессе коррозии анод имеет большую тенденцию к переходу в раствор электролита, чем катод. Поэтому ТЭН разрушается.

Уход за водонагревателем с внутренним баком из нержавейки

Избежать последствий питтинговой коррозии поможет периодическая промывка водонагревателя и установка механических фильтров (для защиты попадания частичек ржавчины  внутрь водогрея) и фильтров для защиты от накипи (они защищают и от «растворенных форм» железа в воде тоже).

Защитить ТЭН поможет периодическая своевременная замена магниевого анода и, опять же, фильтр защиты бытовой техники от накипи. В качественном водонагревателе с внутренним баком из нержавейки всегда установлен магниевый анод!

ТЭН в водогрее из нержавейки – это расходный материал. Сгоревший ТЭН всегда можно поменять.

Мифы о водонагревателях с нержавеющим внутренним баком

• Нержавеющая сталь не магнитится (Пояснение: в нержавейках ферритного класса магнитится)
• Водонагреватели из нержавейки не нужно обслуживать
• Если в водонагревателе установлен магниевый анод, то он не из нержавейки.

Заключение

Нержавейка дорогой материал, однако, количество изделий из нержавеющей стали растет вместе с ростом уровня жизни.

Несомненно, водонагреватель с внутренним баком из нержавейки более практичен и долговечен, чем бойлер с внутренним эмалированным баком.

Но чтобы он вас радовал долгие годы обязательно установите перед ним фильтры от ржавчины  и не забывайте водонагреватель своевременно обслуживать.

Обзор титановых ножей

Самое важное при выборе кухонных ножей – это качество материала, из которого они изготовлены. Нет ничего хуже, как инструмент, быстро теряющий свои первоначальные свойства.

Моментально тупеющий, покрывающийся ржавчиной, придающий нарезаемым продуктам противный привкус, гнущийся или ломающийся.

Лучшим станет выбор кухонных инструментов, сделанных из качественных видов легированной стали, дамаска, циркония или не так давно появившегося, но уже отлично себя показавшего титана.

Вначале опыты при создании титановых ножей оканчивались неудачно. Японские мастера, первыми добились результата и стали использовать технологию, позволяющую создать отличный клинок. Качественные японские ножи создаются полностью из порошка титана, некоторые производители, только поверхностно покрывают изделия, что существенно улучшает их технические свойства.

Виды титановых сплавов

Клинки сочетают в себе уникальные характеристики. Они не ржавеют, длительное время остаются острыми, являются очень прочными, гибкими, обладают небольшим весом и обеззараживающими свойствами.

Такие ножи изготавливают под действием высокого давления. Из сплавов порошка титана, циркония, серебра и других металлов. А также соединений, придающих ножам уникальные свойства.

Особую прочность клинки приобретают из-за обжига порошковых материалов при высоких температурах.

Для придания ножам твердости, чтобы режущая кромка могла быть подвергнута заточке, в сплавы добавляют частицы циркония, прочность которого стоит на втором месте после алмаза. Оксиды циркония обеспечивают крепость лезвия, увеличивают износостойкость готового инструмента.

 Лабораторные исследования подтвердили, что острота лезвия сохраняется на первоначальном уровне столь же длительное время, как у изделий из легированной нержавеющей стали. Не такой твердый, как стальной, нож из титана долгое время поддерживает первоначальную остроту.

Современные титановые материалы делятся в соответствии со структурой на:

• Альфа-сплавы – содержащие нейтральные легирующие элементы, такие как олово, стабилизаторы: алюминий и кислород.
• Бета-сплавы – с молибденом и ванадием.
• Комбинированные с альфа-бета фазовой структурой — содержащие алюминий и ванадий. Они подвергаются обжигу для придания различной степени прочности.

: титановый нож

Для производства кухонных приборов используются только бета-сплавы. В структуру входят ванадий, хром, алюминий, кислород, углерод. Такие соединения обеспечивают материалу прочность, пластичность, упругость, легкость, хорошие противомикробные свойства и стойкость к появлению ржавчины.

Плюсы и минусы титановых ножей

Твердость лезвия практически такая же, как у резака из качественной легированной стали.

Достоинства

К плюсам можно отнести следующие:

• Материал клинков не взаимодействует с окружающей средой, что является плюсом для любой домохозяйки. Биологически нейтральные приборы не вступают в реакцию с продуктами питания и моющими средствами, не подвергаются окислению, не придают продуктам «металлический» привкус. Такие свойства применяются в медицинской промышленности.
• Стойкость к ржавчине.Титан не поддается коррозии от повышенной влажности, что очень важно для повседневного кухонного инвентаря. Защитный оксидный слой, образующийся на поверхности, надежно предохраняет изделие от воздействия солей и щелочей. Сплавы используют в кораблестроении и применяют в изготовлении деталей для подводных лодок.
• Легкость. По сравнению с другими металлическими аксессуарами титановые приборы имеют очень небольшую массу. Одинаковые по размеру титановые изделия, практически наполовину легче таких же стальных аналогов. В СССР легкие ножи были популярны у туристов, моряков, геологов. Складной нож титан СССР до сих пор приобретают на различных аукционах. Его технические характеристики с прошлого столетия остались неизменными, что подтверждает советское качество.
• Прочность. Несмотря на легкий вес, приборы обладают хорошей степенью прочности. Они устойчивы к сколам и царапинам, материал не реагирует на температурные колебания. Сплав нечувствителен к сильным нагрузкам и обладает высокой ударной устойчивостью.
• Безопасность – титановые аксессуары абсолютно безвредны для здоровья. Материал не выделяет аллергенов и токсических веществ при любых температурных режимах. Поскольку нож не выделяет ионы металлов, приготовленная с его помощью пища не меняет вкус.
• Внешний вид. Материал, подвергнутый анодированию, приобретает различную окраску, что позволяет декорировать клинок в самые насыщенные цвета и оттенки. Потрясающе красивые фантазийные расцветки переводят ножи из простенькой кухонной утвари в украшение интерьера и предмет гордости.

Особенности и недостатки эксплуатации

• Титановое лезвие нуждается в периодической правке и заточке. Хорошо наточенный нож, менее твердый, чем нержавеющая сталь, не сможет поддерживать идеальную остроту в течение длительного времени. Но своевременная заточка поможет быстро привести режущую кромку в первоначальное состояние.

• Титановые сплавы сложнее шлифовать, поэтому обычные станки не подходят для их шлифовки. Необходимо специальное оборудование, способное преодолевать повышенные нагрузки.

• Высокая стоимость самого металла и сложность обработки является минусом для потенциальных покупателей клинков, так как это увеличивает их себестоимость.

Еще одним свойством клинков из титанового сплава является парамагнитность, то есть абсолютная невозможность намагничивания.

Но для домохозяек, это свойство ножей из титана вряд ли можно определить как достоинство или недостаток. Так как в повседневном кухонном быту пригодится разве что для семей подрывников.

Лучшие модели

Профессионалами титановых инструментов являются японцы.

Производитель Тоджиро

Серия ножей «Titan 21», выполнена из нержавеющей стали, в которую внедрены частицы карбидов титана. Изготовленные по этой технологии инструменты, приобрели уникальную износостойкость, не смотря на слишком высокую степень твердости. Режущая кромка этих клинков легко поддается правке мусатом в домашних условиях.

А заточка не требует специальных мастерских. Лезвие приобретает первоначальную остроту так же быстро, как и нож из мягкой однослойной стали. Но износостойкость при этом, остается неизменно длительной. Единственная титановая матрица придала клинкам «Titan 21» крепость и гибкость.

Кроме этого, ножи не поддаются воздействию любых химических бытовых и чистящих средств, даже очень агрессивных.

Производитель Тоджиро  — инструменты серии «Ceramic», изготовлены из оксида титана-циркония-алюминия, так сейчас называется циркониевая керамика. Порошковые материалы подвергаются прессованию, а затем температурному обжигу под воздействием высокого давления. Полученная структура обладает свойствами, наделяющими режущую кромку остротой и прочностью алмаза. Такими ножами можно резать стекло.

Производитель Samura

Керамотитановые ножи обладают повышенной твердостью, их практически невозможно затупить. При этом повышается их прочность – они не боятся сколов и падений. Титановое покрытие слегка утяжеляет невесомую керамику, что позволяет придать ножам лучшую балансировку. Высокая степень прочности и износостойкости позволяет ими долго пользоваться без дополнительной заточки.

Millerhaus MH-9250

Набор ножей из легированной стали с титановым покрытием недорогой вариант. Ножи обладают очень острой кромкой, титановое покрытие защищает металл от ржавчины и воздействия химически активных сред. Клинки не взаимодействуют с пищей, безопасны для здоровья. Ножи неприхотливы в повседневном использовании. Приборы сочетают самые лучшие качества стальных и титановых сплавов.

BENCHMADE 761 TI MONOLOCK

Складной инструмент. Титан в сочетании с качественной сталью, прекрасными механическими свойствами и эргономичной рукоятью, делает прибор популярным у ножевых специалистов.

Forever Titanium Diamond TW16H-3S

Комплект: титановый нож (длина 28 см) и алмазная точилка. Шеф-нож с 16 см лезвием из титана. Крепкий, надежный, идеально сбалансированный инструмент эффективно справится с любыми кухонными операциями. Станет прекрасным помощником как любителя, так и профессионала. Точилка с эргономичной формы рукоятью придаст клинку первозданную остроту без помощи специалистов.