不同環(huán)境下不銹鋼的腐蝕問題

不銹鋼是石油、化工、化肥、食品、國防、餐具、合成纖維和石油提煉等工業(yè)行業(yè)中廣泛使用的金屬材，而很多容器、管道、閥1／4。而不銹鋼1％。因此，材料受到腐蝕而失效是當今材料爭論與進展中的三大主要問題之一。不銹鋼是指具有抗腐蝕性能的一類鋼種。通常所說的不銹鋼是不銹鋼與耐酸鋼的總稱。不銹鋼不肯定耐酸，但耐酸鋼同時又是不銹鋼。所謂不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼種。0.1mm／年者速度＜0.1mm／年者為完全耐蝕，腐蝕速度＜1mm／年者為耐蝕。因的鋼是不存在的。不一樣而同一種不銹鋼在不同的介質(zhì)中腐蝕行為也大不一樣。例Ni-Cr(如鹽酸〕的耐蝕性就不好了。因此把握各類不銹鋼的特點、對于正確選擇和使用不銹鋼是很重要的。較好的力學性能。不銹鋼一般以板、管等型材加工成構(gòu)件或零件，因此．要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。型不銹鋼；奧氏體〔A〕型不銹鋼；奧氏體-鐵素體〔A-F〕雙相型不銹鋼；沉淀硬化型不銹鋼。一、金屬腐蝕〔一〕金屬的腐蝕過程在外界介質(zhì)的作用下使金屬漸漸受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。膜，使金屬與介質(zhì)隔離開來。SiO2Al2O3Cr2O3成的Fe2O3。反之，有些氧化膜是不連續(xù)的，或者是多孔狀的．對基體金屬沒有保護作用。例如．有些金屬的氧化物，如Mo2O3、WO3高溫下具有揮發(fā)性，完全沒有掩蓋基體的保護作用。生的。這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產(chǎn)生的故又稱之為微電池腐蝕。電化學腐蝕的特點是有電介質(zhì)存在，不同金屬之間、金屬微區(qū)之間或相之間有電位差異連通或接觸，同時有腐蝕電流產(chǎn)生。二、腐蝕類型金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同類：一般腐蝕：金屬暴露外表發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕，雖降低構(gòu)件受力有效面積及其使用壽命，但比局部腐蝕的危害性小。電位顯著降低而造成的電極電位助差異所致?！餐饧討?yīng)力或內(nèi)應(yīng)力〕的共同作用下產(chǎn)生裂開現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的，氯化介質(zhì)和堿性氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生應(yīng)力腐蝕，在很多設(shè)備的事故中占相當大的比例。點腐蝕是發(fā)生在金屬外表局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式、點腐蝕形成后能快速地向深處進展，最終穿透金屬。點腐蝕消滅點腐蝕后應(yīng)準時磨光或涂漆，以避開腐蝕加深。及非金屬夾雜物等都可引起點腐蝕。腐蝕疲乏：金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞、其特點是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋。顯著降低鋼的疲乏強度，導(dǎo)致過早斷裂。腐蝕疲乏不同于機械疲乏，它沒有肯定的疲乏極限，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，疲乏強度始終是下降的。的腐蝕。例如，金屬構(gòu)件中鉚釘與鉚接材料不同、異種金屬的焊接、船體與螺旋槳材料不同等因電極電位差異而造成的腐蝕。原電池數(shù)量，使鋼的外表形成一層穩(wěn)定的、完整的、與鋼的基體結(jié)電位差。不銹鋼的合金化原理金屬層、電化學保護和轉(zhuǎn)變腐蝕環(huán)境介質(zhì)等。但是利用合金化方法，如下：參加合金元素，提高鋼基體的電極電位，從而提高鋼的抗電化學腐蝕力量。一般鋼中參加Cr、Ni、Si電極電位。由于NiSiCr才是顯著提高鋼基體電極電位常用的元素。Cr5.11/8當Cr1／8〔l／8、2／8、3/8……〕時，電極電位將有一個突變。因此，幾乎全部的不銹鋼中，Cr12.%〔原子〕11.7%〔質(zhì)量〕以上。參加合金元素使鋼的外表形成一層穩(wěn)定的、完整的與中參加Cr,Si.AlCr2O3,SiO2,Al2O3參加合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態(tài)存在，削減微電池數(shù)目從而提高鋼的耐蝕性。如參加足夠數(shù)量的CrCr－Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。參加Mo、Cu參加Ti，NbCr了晶間腐蝕傾向。MnNNi，同時能大大提高鉻不銹鋼在有機酸中的耐蝕性。不銹鋼的種類和特點不銹鋼和鉻鎳不銹鋼；另一種是按在正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài)，劃分為MFAA一F一、馬氏體不銹鋼1Cr13～4Cr139Cr181Cr132Cr133Cr13、4Cr13及刀具。二、鐵素體不銹鋼鐵素不銹鋼的含Cr13％～30％合碳量低于0.25%。中沒有αγ酸、氮肥等設(shè)備和化工使用的管道等。典型的鐵素體不銹鋼有Crl7Cr25型和Cr28三，奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼是抑制馬氏體不銹鋼耐蝕性缺乏和脆性過大而進展起來的。根本成分為Crl8％、Ni818－80.1％，利用Cr、Ni奧氏作不銹鋼一般用于制造生產(chǎn)硝酸、硫酸等化工設(shè)備構(gòu)發(fā)條等。蝕方面，仍存在以下問題：奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕450～850℃保溫或緩慢冷卻時，會消滅晶問腐蝕。含碳量越高，晶間蝕傾向性越大。此外，在焊接件的熱影響區(qū)也會消滅晶間腐蝕。這是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。使其四周基體面提到的鐵素體不銹鋼中也是存在的。工程上常承受以下幾種方法防止晶間腐蝕：降低鋼中的碳量，使鋼中合碳量低于平衡狀態(tài)下在奧0.03％以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。參加Ti、Nb〔TiCNbC〕的元素，避開在晶界上析出Cr23C6，即可防上奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。通過調(diào)整鋼中奧氏體形成元素與鐵素體形成元素的比512％。這種雙相組織不易產(chǎn)生晶間腐蝕。承受適當熱處理工藝，可以防止晶間腐蝕，獲得最正確的耐蝕性。奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕〔主要是拉應(yīng)力與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂，簡稱SCC〔StressCrackCorrosion〕。奧氏體不銹鋼簡潔在含氯離子的腐蝕介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。當含Ni8％一10Ni45～50％應(yīng)力腐蝕傾向漸漸減小，直至消逝。防止奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的最主要途徑是參加Si2～4％并從冶煉上將N0.04％以下。此外還應(yīng)盡量削減P、Sb、Bi、AsA-FClOH-介質(zhì)6%左右。奧氏作不銹鋼的形變強化細的鋼絲，冷軋成很薄的鋼帶或鋼管。經(jīng)過大量變形后，鋼的強度大力提高，尤其是在零下溫區(qū)軋制時，效果更為顯著?？估瓘姸瓤蛇_2023MPaM轉(zhuǎn)變。奧氏作不銹鋼經(jīng)形變強化后可用來制造不銹彈簧、鐘表發(fā)γ->M使用時〔如儀表零件中〕應(yīng)予以考慮。60％時，其再結(jié)650℃冷變形奧氏體不銹鋼再結(jié)晶退火溫度為850～1050℃，850℃3h，1050℃時透燒即可，然后水冷。奧氏作不銹鋼的熱處理和去應(yīng)力處理等。固溶處理。將鋼加熱到1050～1150℃后水淬，主要目性會有很大改善。如上所述，為了防止晶問腐蝕，通常承受固溶化處理，使Cr23C6于奧氏體中，然后快速冷卻。對于薄壁件可承受空冷，一般狀況承受水冷。Ti、Nb18-8850～880℃保溫后空冷，此時Cr晶間腐蝕。去應(yīng)力處理。去應(yīng)力處理是消退鋼在冷加工或焊接后300～350℃回火。對于不含穩(wěn)定化元素Ti、Nb450℃，以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對于超低碳和含Ti、Nb500～950℃,加熱，然后緩冷，消退應(yīng)