對于不銹鋼耐腐蝕的分析-泰科龍管道閥門有限公司

（一）各種不銹鋼的耐腐蝕性能

    1、304是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機件。

    2、301不銹鋼在形變時呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象，被用于要求較高強度的各種場合。

    3、302不銹鋼實質(zhì)上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強度。

    4、302B是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。

    5、303和303Se是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機件，因為在這類條件下，這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。

    6、304L是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。

    7、304N是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。

    8、305和384不銹鋼含有較高的鎳，其加工硬化率低，適用于對冷成型性要求高的各種場合。

    9、308不銹鋼用于制作焊條。

    10、309、310、314及330不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種，所不同者只是碳含量較低，為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不銹鋼有著特別高的抗?jié)B碳能力和抗熱震性

    11、316和317型不銹鋼含有鋁，因而在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼。其中，316型不銹鋼由變種包括低碳不銹鋼316L、含氮的高強度不銹鋼316N以及合硫量較高的易切削不銹鋼316F。

    12、321、347及348是分別以鈦，鈮加鉭、鈮穩(wěn)定化的不銹鋼，適宜作高溫下使用的焊接構(gòu)件。348是一種適用于核動力工業(yè)的不銹鋼，對鉭和鉆的合量有著一定的限制。

（二）腐蝕的種類和定義

    在眾多的工業(yè)用途中，不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據(jù)使用的經(jīng)驗來看，除機械失效外，不銹鋼的腐蝕主要表現(xiàn)在：不銹鋼的一種嚴(yán)重的腐蝕形式是局部腐蝕（亦即應(yīng)力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕）。這些局部腐蝕所導(dǎo)致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實上，很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。

1、應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）：

    是指承受應(yīng)力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術(shù)語。應(yīng)力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌，但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應(yīng)力（不論是殘余應(yīng)力還是外加應(yīng)力，或者兩者兼而有之）和特定的腐蝕介質(zhì)存在。型紋的形成和擴展大致與拉應(yīng)力方向垂直。這個導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力值，要比沒有腐蝕介質(zhì)存在時材料斷裂所需要的應(yīng)力值小得多。在微觀上，穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋，而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋，當(dāng)應(yīng)力腐蝕開裂擴展至其一深度時（此處，承受載荷的材料斷面上的應(yīng)力達到它在空氣中的斷裂應(yīng)力），則材料就按正常的裂紋（在韌性材料中，通常是通過顯微缺陷的聚合）而斷開。因此，由于應(yīng)力腐蝕開裂而失效的零件的斷面，將包含有應(yīng)力腐蝕開裂的特征區(qū)域以及與已微缺陷的聚合相聯(lián)系的“韌窩”區(qū)域。

 2、點腐蝕

點腐蝕是一種導(dǎo)致腐蝕的局部腐蝕形式。

    3、晶間腐蝕

晶粒間界是結(jié)晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城，因而，它們是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利區(qū)城。因此，在某些腐蝕介質(zhì)中，晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕，大多數(shù)的金屬和合金在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現(xiàn)晶間腐蝕。

    4、縫隙腐蝕：

         是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)全于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內(nèi)。這樣  

的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。

 5、全面腐蝕

全面腐蝕是用來描述在整個合金表面上以比較均勺的方式所發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象的術(shù)語。當(dāng)發(fā)生全面腐蝕時，村料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔(dān)心，因為，這種腐蝕通常可以通過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預(yù)測它。

（三）不銹鋼住各種環(huán)境中的耐腐蝕性能

不銹鋼的耐腐蝕性能一般隨鑄含量的増加從而提高。其基本原理是，當(dāng)鋼中有足夠的鑄時，在鋼的表面形成非常蒲的至密的氧化膜，它可以防止進一步的氧化或義腐蝕。氧化性的環(huán)境可以強化這種膜，而還原性環(huán)境則必然破壞這種不銹鋼的耐腐蝕性能一般隨錯含量的増加而提高。其基本原理是，當(dāng)鋼中有足夠的豁時，在鋼的表面形成非常蒲的至密的氧化膜，它可以防止進一步的氧化或義腐蝕。氧化性的環(huán)境可以強化這種膜，而還原性環(huán)境則必然破壞這種膜，造成鋼的腐蝕。

 1、大氣腐蝕

   不銹鋼耐大氣腐蝕基本上是隨大氣中的冕化物的含量而變化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源對不銹鋼的腐蝕是極為重要的。一定量的雨水，只有對鋼表面的氯化物濃度起作用時才杲重要的。

    農(nóng)村環(huán)境1513、lCrl7和奧氏體型不銹鋼可以適應(yīng)各種用途，其外觀上不會有顯著的改變。因此，在農(nóng)村暴露使用的不銹鋼可以根據(jù)價格，市場供應(yīng)情況，力學(xué)性能、制作加工性能和外觀來選擇。

    工業(yè)環(huán)境在沒有氯化物污染的工業(yè)環(huán)境中，1517和奧氏體型不銹鋼能長期工作，基本上保持無銹蝕，可能在表面形成污膜，但當(dāng)將污膜清除后，還保持著原有的光亮外觀。在有氯化物的工業(yè)環(huán)境中，將造成不銹鋼銹蝕。

    海洋環(huán)境!Crl3^1Cxl7不銹鋼在短時期就會形成蒲的銹膜，但不會造成明顯的尺寸上的改變，奧氏體型不銹鋼如1517Ni7、lCrl8Ni9^0Crl8Ni9,當(dāng)暴露于海洋環(huán)境時，可能出現(xiàn)一些銹蝕。銹蝕通常是淺蒲的，可以很容易地清除。0Crl7Nil2M02含鋁不銹鋼在海洋環(huán)境中基本上是耐腐蝕的。

    除了大氣條件外，還有另外兩個影響不銹鋼耐大氣腐蝕性能的因素。即表面狀態(tài)和制作工藝。精加工級別影響不銹鋼在有氯化物的環(huán)境中的耐腐蝕性能。無光表面（毛面）對腐蝕非常敏感。即正常的工業(yè)精加工表面對銹蝕的敏感性較小。表面精加工級別還影響污物和銹蝕的清除。從高精加工的表面上清除污物和銹蝕物很容易，但從無光的表面上清除則很困難。對于無光表面，如果要保持原有的表面狀態(tài)則需要經(jīng)常的清理。

 2、淡水腐蝕

  淡水可定義為不分酸性、鹽性或微咸，來源于江河、湖泊、池塘或井中的水。

  淡水的腐濁性受水的PH值、氧含量和成垢傾向性的影響。結(jié)垢（硬）水。其腐蝕性主要由在金屬表面形成垢的數(shù)量和類型來決定。這種垢的形成是存在其中的礦物質(zhì)和溫度的作用。非結(jié)垢（軟）水，這種水一般比硬水的腐蝕性強?？梢酝ㄟ^提高PH值或減少含氧量來降低其腐蝕性。

lCr 13不銹鋼明顯地比碳素鋼耐淡水腐蝕,而且在淡水中使用有極好的特征。這種鋼廣泛用于例如需要高強度和耐腐蝕的船塢和水壩等用途。然而，應(yīng)當(dāng)考慮到在某些情況下。1S13在淡水中可能對中度點蝕敢感?但是點蝕完全可以用陰極防蝕方法來避免。和奧氏體型不銹鋼在室溫（環(huán)境溫度）幾乎完全可以耐淡水腐蝕。

  3 、酸性水腐蝕

    酸性水是指從礦石和煤浸析出的被污染的自然水，由于是較強的酸性所以其腐蝕性比自然淡水強得多。由于水對礦石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有犬量的游離硫酸，此外，這種水含有大量的硫酸鐵，對碳鋼的隔蝕有非常大的作用。

   受酸性水作用的碳鋼設(shè)備通常很快被腐蝕。用受酸性河水作用的各種材料所做試驗的結(jié)果表明，在這種環(huán)境下奧氏體型不銹鋼有較高的耐腐蝕性能。

   奧氏體型不銹鋼在淡水和酸性河水中有極好的耐腐蝕性能，特別是其腐蝕膜對熱傳導(dǎo)的阻礙較小，所以在熱交換用途中廣泛使用不銹鋼管。

  4、鹽性水腐蝕

    鹽性水的腐蝕特點是經(jīng)常以點蝕的形式出現(xiàn)。對于不銹鋼，在很大程度上是由于鹽性水導(dǎo)致起耐腐蝕作用的鈍化膜局部破壞。這些鋼發(fā)生點蝕的其他原因是附著于不銹鋼設(shè)備上的茗荷介和其他海水有機物可形成報送的濃差電池。一旦形成，這些電池非常活躍，并且造成大量腐蝕和點蝕。在鹽性水高速流動的情況下，例如泵的葉輪，奧氏體型不銹鋼的腐蝕通常是非常小的。

對使用不銹鋼管的冷凄器，需保持水流速大于以使海水有機物和其他固體在管中集聚得最少。對處理鹽性水的不銹鋼設(shè)備的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計時最好是減少縫隙和使用厚壁部件。

  5、土壇腐蝕

埋入土壇中的金屬，取決于天氣和其他因素，處于隨時都在變化的復(fù)雜的狀態(tài)下。實踐證明，奧氏體型不銹鋼-般具有極好的耐大多數(shù)土壇腐蝕的'性能，而込13和1517則在很多土壇中要產(chǎn)生點蝕。OCrl7Nil2MoO不銹鋼在所有土壇的試驗中完全可以耐點蝕。

  6.硝酸腐蝕

    含錯不小于14%的鐵素型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼有極好的耐硝酸腐蝕的性能。1517不銹鋼己廣泛用于硝酸工廠的加工設(shè)備。然而，由于0Crl8Ni9通常具有較好的成形性能和焊接性能，因此在上述用途中己大量取代了 1517不銹鋼.

其他奧氏體型不銹鋼的耐硝酸隔蝕性能與OCr 18Ni9相近。OCr 17不銹鋼通常比0"18Ni9的腐蝕速率稍高，并且較高的溫度和濃度對其有較大的有害影響。

如果對鋼進行的熱處理不適當(dāng)，熱硝酸將使奧氏體和鐵素體型不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕，因此，可用適當(dāng)?shù)臒崽幚韥眍A(yù)防這種類型的腐蝕，或者使用耐這種類型腐蝕的不銹鋼。

  7、硫酸腐蝕

標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼牌號很少用于硫酸滾液，因為其可使用的范圍很崔。在室溫條件下，0Crl7Nil2Mo2^鋼（最耐硫酸蝕的標(biāo)準(zhǔn)牌號〉在硫酸濃度小于15%?；虼笥?5%時罡耐屬蝕性的。然而在較高的濃度范圍，通常使用碳鋼。曰氏體和鐵素體型不銹鋼一般不耐硫酸滾液隔蝕。

如同硝酸的情況一樣，如果對不銹鋼不進行適當(dāng)?shù)奶幚?，硫酸可造成晶間腐蝕。對于焊接后不能進行熱處理的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)使用低碳牌號00Crl9Nil0或00Crl7Nil4M02,或穩(wěn)定化的牌號OCrlSNillTi或0Crl8NillNb：不銹鋼。

  8、 磷酸腐蝕

    奧氏體型不銹鋼不銹鋼具有好的耐磷酸滾'液屬蝕的性能，并廣泛用于磷酸的生產(chǎn)和處理設(shè)備。在溫度最高達107匕的各種濃度的情況下，其具有有效的耐腐蝕性能。在溫度最高約達95°C的情況用0Crl7Nil2W2不銹鋼的設(shè)備可以很好地處理（達磷酸）“超過100%H3p04）。

    應(yīng)注意，氟化物或氯化物鹽類微量雜質(zhì)有時存在于用濕法工藝生產(chǎn)的磷酸中。酸中的這些鹵化物的存在可能對不銹鋼的耐腐蝕性能有有害的影響。

巳氏體和鐵素體型不銹鋼的耐磷酸腐蝕性能顯著地比奧氏體不銹鋼要差，因此一般不用于這種酸。

  9、 鹽酸腐蝕

甚至在室溫，各種濃度的鹽酸滾'液都很快地腐蝕不銹鋼。因此在這種酸中不可能使用不銹鋼。

  10、 其他無機酸腐蝕

    奧氏體型不銹鋼在幾乎各種濃度和溫度下一般都具有好的耐硼酸、碳酸、氯酸和豁酸腐蝕的性能，100%氯酸除外o lCrl3^niCrl7：不銹鋼對豁酸的耐腐蝕性能顯著地不如奧氏體型不銹鋼，但具有相對較好的耐硼酸和碳酸腐蝕的性能。

 11、 乙酸腐蝕

  奧氏體型不銹鋼一般有極好的耐乙酸腐蝕的性能，而巳氏體和鐵素體型不銹鋼對大多數(shù)耐乙酸腐蝕的用途是不適當(dāng)?shù)?。奧氏體型不銹鋼在室溫完全可以耐各種濃度乙酸的腐蝕，在較高的溫度，0Crl7Nil2Mo2Wrl9Nil3M03|；t其他奧氏體型不銹鋼有更好的耐乙酸腐蝕性能。

  12、 甲酸腐蝕

   在室溫情況下，可以用任何奧氏體型不銹鋼完全地處理甲酸。然而，當(dāng)是熱的甲酸時，它可以很快地腐蝕不含鑰的不銹鋼，因此，需要使用0Crl7Nil2M02和0Crl9Nil3M03。在各種溫度下甲酸都會很快地腐蝕巳氏體和鐵素體型不銹鋼。

  13、 草酸腐蝕

一般情況下，在室溫、最高濃度至少為50%時，不銹鋼有好的耐草酸腐蝕的性能。然而在較高的溫度,草酸溶液正如在室溫、濃度為100%時一樣，對所有的不銹鋼都會有相當(dāng)?shù)母g。

14、 乳酸腐蝕

OCr 18Ni9不銹鋼在溫度最高約達38°C時可用于乳酸貯存設(shè)備。在較高的溫度，無鋁奧氏體型不銹鋼產(chǎn)生點蝕，所以優(yōu)先選用OCrl7Nil2MO2和0Crl9Nil3M03。曰氏體和鐵素體型不銹鋼—般來說耐乳酸腐蝕。

的能力較低。

  15、 堿腐蝕

不銹鋼通常有較好的耐弱堿腐蝕的性能，例如氫氧化錢。對于強堿，如氫氧化鈉和氫氧化鉀，在溫度最高約為105°C、濃度最高約為50%時，奧氏體型不銹鋼有好的耐腐蝕性能，在較高的溫度和濃度，腐蝕速率可能變得顯著。當(dāng)溫度高于常壓沸點（和稍低的溫度，接近50%濃度）時，奧氏體型不銹鋼就會出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。

16、 鹽酸液

    除在某些條件下的鹵化物滾滋之外，不銹鋼一般來說有極好的耐鹽酸滾液腐蝕的性能，對于酸性鹽，不銹鋼的耐腐蝕性能在一走程度上必然受鹽水解所形的特殊的酸的影響。對于較高溫度的酸性鹽滾浹，含鋁奧氏體型不銹鋼（0Crl7Nil2Mo2^0Crl9Nil3Mo3）通常比其他牌號不銹鋼耐腐蝕性能要好。

    在不銹鋼用于鹵化物滾液，特別是氮化物滾'液時，應(yīng)考慮到即使腐蝕速率一般較低，但點蝕和（或）應(yīng)力腐蝕裂紋在一定條件下也可能產(chǎn)生。盡管有很多在有氯化物的情況下使用不銹鋼取得極好的效果（如食品加工設(shè)備和在相對低的溫度條件下流動的海水）但必需分別考慮各種用途。點蝕或應(yīng)力腐蝕裂紋是否產(chǎn)生，取決于環(huán)境和設(shè)備設(shè)計及操作等方面很多和因素。