Wanneer roest RVS wel en wanneer niet?

Ondanks dat RVS in de volksmond bekend staat als roestvrijstaal, kan het wel degelijk roesten. Wanneer dit gebeurt is niet altijd eenduidig te beantwoorden. Het hangt namelijk af van diverse factoren. Zoals de situatie ter plaatse, het milieu waaraan het RVS wordt blootgesteld, het ontwerp van een constructie, het onderhoud ervan, de RVS-kwaliteit zelf, enzovoorts.

In deze blog vertellen we daar meer over. We doorlopen de volgende onderdelen:

1. De belangrijkste bestanddelen van RVS
2. Hoe ontstaat roest?
3. Waarom is RVS goed bestand tegen roest?
4. Waarom kan RVS tóch gaan roesten?
5. Wat is de rol van vocht in dit verhaal?

Belangrijkste bestanddelen van RVS

Laten we eerst eens kijken naar de twee belangrijkste bestanddelen in de samenstelling van RVS: ijzer en chroom. IJzer is het bestanddeel dat kan roesten en de bekende roodbruine (roest)kleur veroorzaakt. Chroom is het bestanddeel dat dit kan voorkomen. Nog een belangrijk gegeven: roestvorming ontstaat door zuurstof. Dat zit onder andere in de lucht en water.

Hoe ontstaat roest?

Zodra ijzer in aanraking komt met zuurstof en vocht, vormt zich ijzeroxide aan het oppervlak. Dit is een roodbruin kleurtje, dat beter bekend staat als roest. Roest is poreus en heeft (microscopisch kleine) openingen waar zuurstof en vocht doorheen kunnen. Via deze openingen kan zuurstof het onderliggende ijzer bereiken en opnieuw ijzeroxide creëren. Dit blijft zich herhalen. Steeds een beetje dieper. Net zolang totdat het volledige ijzer verroest is.

Waarom is RVS goed bestand tegen roestvorming?

Zodra chroom in aanraking komt met zuurstof, vormt het nagenoeg een onzichtbaar laagje chroomoxide. Deze laag wordt ook wel de chroomoxidehuid of passivatielaag genoemd en bevindt zich altijd aan het oppervlak van het staal. Daar is immers zuurstof aanwezig. Dit buitenste laagje beschermt het ijzer eronder tegen roest (of oxidatie). Voorwaarde is wel dat er voldoende chroom in het staal zit. Bij te weinig chroom zal de oxidehuid niet sluitend zijn en zal er alsnog gemakkelijk roest ontstaan.

Zowel ijzer als chroom gaan dus een verbinding aan met zuurstof. Zuurstof gaat echter liever een verbinding aan met chroom dan met ijzer. (Dat komt omdat het energetisch gunstiger is, maar die uitleg gaat te diep en skippen we in deze blog.) Daarom vormt er chroomoxide aan het oppervlak en geen ijzeroxide.

En dat is nog niet alles.

De chroomoxidehuid kan zichzelf in principe herstellen. Stel dat het oppervlak licht beschadigd raakt, bijvoorbeeld door een kras. De chroomoxidehuid is dan plaatselijk verwijderd. Nu kan het ‘blootgestelde’ chroom opnieuw reageren met zuurstof en dus een nieuw laagje chroomoxide vormen. De enige twee voorwaarden: (1) Er moet zuurstof bij de beschadiging kunnen komen en (2) de beschadiging moet schoon zijn (en dus niet verontreinigd met bijvoorbeeld ijzerdeeltjes en chloriden).

Dus waarom is RVS goed bestand tegen roestvorming?

Doordat chroom zorgt voor een chroomoxidehuid, die nagenoeg luchtdicht is en zuurstof ervan weerhoudt het onderliggende ijzer te bereiken. Hierdoor stopt het roesten en is het RVS – zolang de chroomoxidehuid intact blijft – voor lange tijd beschermd.

Waarom kan RVS tóch gaan roesten?

RVS kan toch gaan roesten als de chroomoxidehuid beschadigd raakt. Er zijn veel redenen waarom een RVS gaat corroderen, maar de meeste voorkomende redenen zijn:

• Beschadiging van het oppervlak
• Vervuiling van het oppervlak 
• Corrosieve elementen in het milieu

Bij een beschadiging kunt u denken aan een stalen pin die over een RVS oppervlak krast. Hoewel de chroomoxidehuid in een brede kras zichzelf in theorie kan herstellen, blijven er in de praktijk vaak microscopisch kleine staaldeeltjes achter op het oppervlak. Deze deeltjes belemmeren plaatselijk het herstel van de chroomoxidehuid. Zuurstof kan zo tóch het ijzer bereiken waardoor lokaal roest ontstaat. Dit wordt ook wel “putcorrosie” genoemd. Bij deze vorm van corrosie ontstaan er putjes in het oppervlak die kleine roestplekjes veroorzaken. Ondanks dat deze plekjes aan het oppervlak klein zijn (en vrij onschuldig lijken), kan de roest zich via deze openingen steeds dieper in het RVS “vreten” (en meer van het RVS aantasten dan u denkt).

Zonder beschadiging kan het oppervlak van RVS ook corroderen als het vervuild raakt. Dit gebeurt bijvoorbeeld in atmosferische milieus waar bijvoorbeeld chloriden hangen, zoals zwembaden, vlakbij de zee en offshore. De chloriden kunnen neerslaan op de chroomoxidehuid. Als ze tijd genoeg krijgen zullen ze – in simpel taalgebruik – de chroomatomen loswrikken. Hier kan ijzer vervolgens met zuurstof reageren en roest veroorzaken. Ook dit gebeurt meestal lokaal op het oppervlak, met putcorrosie tot gevolg.

Wat voor functie heeft vocht in dit verhaal? 

We noemden in dit artikel al een paar keer dat zuurstof én vocht samen vaak roest veroorzaken bij RVS. De rol van vocht is uitvoerig te beschrijven, maar voor de leesbaarheid van deze blog vindt u hieronder een korte uitleg.

Corrosie is een elektrochemisch proces. Bij het corroderen gaan zuurstofatomen zich verbinden met metaalatomen, zoals zuurstof zich bindt met ijzer om ijzeroxide te vormen. Bij deze chemische reacties is een heel kleine elektrische spanning aanwezig die u mag zien als energiebron voor deze chemische reacties.

Vocht werkt als een elektrische geleider. Het zorgt ervoor dat stroom gemakkelijker door het materiaal kan lopen en versnelt zo het proces van corroderen.

Bij RVS kan dit positief zijn omdat een chroomoxidehuid sneller wordt hersteld. Het kan echter ook negatief zijn als het oppervlak vervuild is met corrosieve elementen zoals chloriden en ijzerdeeltjes. In dit geval wordt ook versneld dat zuurstof zich met ijzer verbindt en roest ontstaat.

Vragen over roestvorming bij RVS?

In deze blog hebben we verteld wanneer RVS wel en niet roest (en waarom). Houd er rekening mee dat we hebben geprobeerd alles zo eenvoudig mogelijk te formuleren. Hierdoor kan enige nuance verloren zijn gegaan.

Wilt u RVS bestellen? Bij ons bestelt u RVS platen, buizen, kokers en profielen. Deze kunnen we voor u lasersnijden, kanten en van randafwerking voorzien.

Heeft u nog vragen over dit onderwerp? Neem dan gerust contact met ons op.