Коррозия металла является очень серьезной проблемой, в самых неблагоприятных условиях металл «гниёт» со скоростью 2 миллиметра в год. То есть через 10 лет балка толщиной в 2 сантиметра превращалась практически в ничто. Доходило даже до смешного, когда на крупных предприятиях трубопроводы высокого давления делали сразу в двух нитках: пока одна работала, вторую ремонтировали, потом менялись местами.
Сами понимаете, затраты при такой схеме были адовы.
Краска, покрытия, битум и прочие лако-красочные манипуляции делу помогали не сильно, в то время в красках не было UV добавок, поэтому они продлевали агонию ржавчины всего лишь на пару лет. Однако в 1933-м году ситуация с гниющим металлом коренным образом изменилась.
И… нет, сейчас не про нержавеющую сталь. Её изобрели раньше(запатентована в 1912 году).
Американская корпорация US Steel решила положить конец такому расточительству и разработать сплав, который бы не поддавался воздействию ржавчины и коррозии.
За основу они взяли меч викингов, который на рубеже 19-20 веков обнаружили в Канаде. Он пролежал в погребальном кургане несколько столетий и, естественно, был ржавый. Однако, когда его начали реставрировать, изумлению учёных не было предела.
Дело в том, что меч, который пролежал в сырой земле, под камнями несколько столетий оказался ржавым буквально на доли миллиметра. Под тонким слоем ржи находился девственно чистый металл.
Как такое возможно никто не мог понять!
И тогда USS решили изучить состав меча. И опять их удивлению не было предела. Дело в том, что у меча был очень интересный состав, который включал примеси (на уровне долей процента) хрома, ванадия, кремния, меди, марганца, углерода и фосфора. Для точного воссоздания химического состава меча потребовалось более 30 тысяч опытов. В конце-концов его смогли повторить. Своему детищу инженеры дали название Кортен, от двух слов CORrosion TENsile.
Данный материал по сути является легированной сталью, но не самой обычной. Перечисленные компоненты есть почти в любой обычной легированной стали. А вот, что действительно не обычно в кортене, так это наличие в сплаве фосфора. Последний в большинстве обычных сталей считается вредной примесью! Однако, в кортене фосфор при добавлении меди и правильного количества углерода приводит к неожиданным результатам…
Благодаря правильному добавлению фосфора, легированная сталь приобретает устойчивость к атмосферной коррозии. Оказавшись на открытом воздухе, кортен начинает окисляться, в результате чего на поверхности материала образуется патина – медная пленка. Именно равномерный бархатистый слой патины и выглядит со стороны как ржавчина, при этом медная пленка защищает металлическую поверхность от дальнейшего окисления и образования обычной ржавчины.
Само собой, есть некоторые «но», которые не позволяют использовать кортен повсеместно. Медная патина, образующаяся поверх чудо-материала, абсолютно не дружит с морским воздухом, насыщенном агрессивными солями, а также с атмосферой в промышленных районах, где в воздухе могут также содержаться крайне агрессивные вещества, способные уничтожить медный налет. Поэтому применение кортена ограничено географически и хозяйственно. Тем не менее, материал получил достаточно широкое распространение в строительстве, мостостроении, судостроении и даже искусстве.
С 1933 года, когда кортеновскую сталь начали производить в промышленных масштабах, все металлоконструкции в США всё также стояли ржавыми, так как за 1-2 года новый металл покрывался плёнкой оксида, и больше не «гнил».
Красить его просто нет смысла — с ним и так ничего плохого не произойдет. В некоторых местах США есть конструкции, которые были сделаны в 1936-37 годах — они до сих пор в великолепном состоянии, хоть и выгладят ржавыми.
Что сказать? Изобретение классное, однако, американцы защитили состав кортеновской стали бессрочным патентом и установили на её производство фактически монополию. Поскольку запросили за лицензирование просто неимоверную сумму.
К настоящему времени только одна единственная европейская фирма смогла себе позволить купить лицензию на производство кортеновской стали-шведская SAAB.
Источники:
https://ru.wikipedia.org/
https://dzen.ru/steklo_skazka
