Pam nad yw dur di-staen yn rhydu?

Michael L. Free, peiriannydd metelegol ym Mhrifysgol Utah, sy'n rhoi'r esboniad hwn

Mae dur di-staen yn parhau i fod yn ddi-staen neu'n rhydd o rwd oherwydd y rhyngweithio rhwng ei elfennau aloi a'r amgylchedd. Mae dur di-staen yn cynnwys haearn, cromiwm, manganîs, silicon, carbon, ac mewn llawer o achosion symiau sylweddol o nicel a molybdenwm. Mae'r elfennau hyn yn adweithio â dŵr ac ocsigen yn yr aer i ffurfio ffilm denau a sefydlog iawn sy'n cynnwys cynhyrchion cyrydiad fel ocsidau metel a hydrocsidau. Mae cromiwm yn chwarae rhan flaenllaw wrth adweithio ag ocsigen i ffurfio'r ffilm cynnyrch cyrydiad hwn. Mewn gwirionedd, yn ôl diffiniad, mae pob dur di-staen yn cynnwys o leiaf 10% o gromiwm.

Mae presenoldeb y ffilm sefydlogi yn rhwystr, gan gyfyngu ar fynediad ocsigen a dŵr i'r wyneb metel sylfaenol, a thrwy hynny atal cyrydiad ychwanegol. Oherwydd bod y ffilm yn ffurfio mor hawdd ac mor dynn, hyd yn oed gyda dim ond ychydig o haenau atomig, gellir lleihau'r gyfradd cyrydu i lefelau isel iawn. Mewn gwirionedd, mae'r ffilm yn deneuach o lawer na thonfedd golau, gan ei gwneud hi'n anodd ei gweld heb gymorth offerynnau modern. Felly, er bod y dur yn cyrydu ar y lefel atomig, mae'n ymddangos ei fod yn ddur di-staen. Mewn cyferbyniad, mae dur rhad rheolaidd yn adweithio ag ocsigen mewn dŵr i ffurfio ffilm haearn ocsid / haearn hydrocsid cymharol ansefydlog sy'n parhau i dyfu dros amser a phan fydd yn agored i ddŵr ac aer. O ganlyniad, mae'r ffilm (a elwir hefyd yn rhwd) yn cyrraedd trwch digonol y gellir ei arsylwi'n hawdd yn fuan ar ôl dod i gysylltiad â dŵr ac aer. dŵr ac aer.

I grynhoi, nid yw dur di-staen yn rhydu oherwydd ei fod yn ddigon adweithiol i amddiffyn ei hun rhag ymosodiad pellach trwy ffurfio haen o gynhyrchion cyrydiad goddefol. (Mae metelau pwysig eraill fel titaniwm ac alwminiwm hefyd yn dibynnu ar ffurfio ffilmiau goddefol ar gyfer ymwrthedd cyrydiad.) Defnyddir dur di-staen mewn ystod eang o gynhyrchion am ei wydnwch a'i harddwch, o lestri bwrdd i gladdgelloedd banc i sinciau cegin.