Artikelförfattare: Gunilla Herting och Inger Odnevall, KTH, Avd för Yt- och Korrosionsvetenskap
De flesta metaller som används för olika tillämpningar i vårt samhälle utvinns ur mineraler och bearbetas därefter för att anpassas till de specifika applikationer för vilka de är avsedda. I denna renade och bearbetade form är de dock inte termodynamiskt stabila utan metallen strävar hela tiden efter att återgå till sitt mest stabila tillstånd som mineral, de korroderar. Korrosion är alltså en helt naturlig process som samtliga metalliska material genomgår i olika hastighet beroende på deras individuella egenskaper och den omgivande miljön. Korrosionen är i dessa sammanhang ofta något positivt då de bildade korrosionsprodukterna är mer stabila är än den metalliska ytan och bildar en skyddande barriär som sänker korrosionshastigheten och därmed förlänger livslängden. Ett exempel på fördelaktig korrosion är processerna som händer på rostfritt stål när det korroderar. Rostfritt stål innehåller krom som i kontakt med syre bildar en tunn men mycket stabil kromoxid. Denna kromoxid skyddar det underliggande materialet effektivt mot fortsatt korrosion.
Rosttröga stål, vad är det?
Ett av de mest frekvent använda materialen inom byggsektorn är stål och en allt mer vanligt förekommande ståltyp är rosttrögt stål som ofta används som fasadmaterial. Förutom goda mekaniska egenskaper uppskattas materialet framför allt för sina goda långtidskorrosionsegenskaper men väljs ofta även av estetiska skäl inom både konst och arkitektur.
I de flesta atmosfäriska miljöer med låga halter av luftföroreningar och låg kloridbelastning uppvisar rosttröga stål ett betydligt högre korrosionsmotstånd än till exempel kolstål. Korrosionshastigheten är i dessa miljöer typiskt hälften så stor som för vanliga konstruktionsstål. Att de rosttröga stålen uppvisar ett så mycket bättre korrosionsmotstånd beror på låga halter av tillsatta legeringsämnen, mangan (Mn), nickel (Ni), koppar (Cu) och krom (Cr). Alla konstruktionsstål bildar i kontakt med miljön en barriär av korrosionsprodukter på ytan, rost, också kallad patina. Skillnaden mellan rosttröga stål och vanliga konstruktionsstål är att den roströda patinan som bildas på de rosttröga stålen stabiliseras av de tillsatta legeringselementen och att det bildas ett inre skikt av stabil järnoxidhydroxid. Upprepade torra och våta perioder gynnar stabiliseringen och tillväxten av patinan på de rosttröga stålen och gör den mindre porös, vilket försvårar för vatten och korrosiva luftföroreningar att tränga igenom och korrodera stålet. Eftersom korrosionsprocesserna är beroende av denna transport för att fortgå avtar deras hastighet med tiden. Skillnaden i korrosionsmotstånd mellan rosttröga stål och vanliga konstruktionsstål märks i regel dock inte förrän efter en längre tids exponering eftersom det tar flera år, beroende på miljöförhållanden, för att stabiliseringsprocessen ska fullbordas.
Läs artikeln i Bygg & teknik 2/2024
Teckna en prenumeration HÄR
Dela på: