Вуглецева сталь іржавіє головним чином через вміст заліза та вплив кисню та вологи. Вуглецева сталь - це сплав заліза та вуглецю з невеликою кількістю інших елементів. Під впливом атмосферних умов, таких як вологе повітря або вода, між залізом, киснем і водою відбувається хімічна реакція з утворенням оксиду заліза, широко відомого як іржа.
Процес іржавіння можна пояснити кількома етапами:
Утворення оксиду заліза:Залізо (Fe) у вуглецевій сталі реагує з киснем (O2) з повітря, утворюючи оксид заліза (Fe2O3 або Fe3O4). Цей процес відомий як окислення.
Наявність вологи:Наявність води (H2O) або вологи має вирішальне значення для процесу іржавіння. Вода допомагає прискорити реакцію між залізом і киснем, прискорюючи утворення іржі.
Електрохімічний процес:Процес іржавіння також є електрохімічною реакцією. Залізо в вуглецевій сталі можна вважати анодом, тоді як кисень і вода служать катодом. Електрони течуть від анода (залізо) до катода (кисень і вода), в результаті чого залізо втрачає електрони та утворює іони заліза (Fe2+ або Fe3+). Потім ці іони заліза реагують з киснем і водою, утворюючи іржу.
Зростання іржі:Шар іржі продовжує рости та поширюватися на поверхні вуглецевої сталі, поки є постійне надходження кисню, води та заліза.
