Анодированная сталь – это сталь, на которую нанесено защитное покрытие для повышения ее прочности и уменьшения воздействия коррозии. Хотя анодированная сталь может выглядеть как многие другие анодированные металлы, в частности алюминий, это не настоящий процесс анодирования, при котором создается стальное покрытие. Это связано с тем, что анодирование включает окисление поверхностного слоя самого металла, что чаще всего делается с алюминием для получения защитного поверхностного слоя оксида алюминия. Однако при окислении стали образуется покрытие из оксида железа Fe2O3, более известное как ржавчина, которая практически не обеспечивает защиты нижележащего металла и фактически может увеличить вероятность коррозии нижележащего металлического слоя. Таким образом, метод, который используется для создания изделий из анодированной стали, включает покрытие металла другими типами поверхностных слоев анодированного металла на основе оксидов цинк, алюминий или другие барьерные соединения.
Особенно эффективным методом создания анодированной стали является взаимодействие ее с гидроксидом калия, КОН, или гидроксидом натрия, NaOH. С помощью этих химикатов на поверхности образуется слой магнетита, Fe3O4, или слой дихроичного магнетита, который обеспечивает защиту нижележащей стали. В то время как сам магнетит имеет сине-черный цвет, дихроичный магнетит обладает оптическим эффектом, когда радуга цветов отражается от поверхности в зависимости от положения, с которого на него смотрят. Часто этот эффект радуги демонстрирует посуда из анодированной стали или другие анодированные изделия, имеющие некоторую эстетическую ценность. Хотя магнетит химически тесно связан с обычной ржавчиной, которая иногда состоит из соединений лепидокрокита, γFeOOH, или гетита, αFeOOH, он обладает гораздо более стойкими и защитными свойствами, чем ржавчина.
Другой метод, используемый для создания анодированной стали, заключается в покрытии ее оксидами цинка или алюминия. В электролитной ванне для создания оксидов металлов покрытия используются различные типы кислот, от хромовой до серной и борно-серной. Стальная часть действует как отрицательная анодная часть электрической цепи в электролите, а донорный металл, такой как цинк или алюминий, составляет положительную катод. Когда через раствор проходит ток, он вместе с кислотным основанием удаляет ионы металлов с катода и осаждает их на аноде.
Одна из проблем с созданием анодированной стали заключается в том, что это благородный металл, который в процессе связывается с неблагородными металлами, такими как алюминий. Поскольку эти металлы имеют разный коррозионный потенциал, неблагородный металл обычно образует гальванический слой между ними при соединении вместе. Скорость гальванической коррозии основана на общей площади поверхности, где встречаются два металла, и на том, насколько пассивны или активны их скорости коррозии по сравнению друг с другом.
Таким образом, единственный коммерчески жизнеспособный процесс, при котором анодированная сталь производится путем покрытия ее другим элементарным металлом, — это нержавеющая сталь и алюминий. Это связано с тем, что обычная сталь подвергается гальванической коррозии, которая возникает с алюминием при попытке анодирования, и это препятствует прочному соединению от образования между металлами. Гальваническая коррозия представляет еще большую проблему при соединении алюминия с металлами, такими как медь, бронза и латунь, поэтому эти металлы обычно не анодируют вместе. Еще одна проблема, которая может препятствовать процессу анодирования, даже если нержавеющая сталь соединяется с алюминием, заключается в том, что следы хлоридов загрязняют процесс. Такое загрязнение также приведет к серьезным гальваническим дефектам и сделает анодированное покрытие ненадежным.