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不銹鋼的耐蝕性

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

根據(jù)調查,分析腐蝕的種類和定義 

一種不銹鋼可在許多介質中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質中,卻可能因化學穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說,一種不銹鋼不可能對所有介質都耐蝕。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:不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕(亦即應力腐蝕開裂、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。 

金屬的腐蝕,按機理可分為特理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕三種。生活實際、工程實際中的金屬腐蝕,絕大多數(shù)都屬于電化學腐蝕。 

應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應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語。應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)生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘余應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。

這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。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,當應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力達到它在空氣中的斷裂應力),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,由于應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應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。 

點腐蝕:點腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微而分散發(fā)生高度的局部腐蝕,常見蝕點的尺寸小于1.00mm,深度往往大于表面孔徑,輕者有較淺的蝕坑,嚴重的甚至形成穿孔。 

晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學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中都可能呈現(xiàn)晶間腐蝕。晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞,它與一般選擇性腐蝕不同之處在于,腐蝕的局部性是顯微尺度的,而宏觀上不一定是局部的。 

縫隙腐蝕:是指在金屬構件縫隙處發(fā)生斑點狀或潰瘍形的宏觀蝕坑,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。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。 

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)象的術語。當發(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心,因為,這種腐蝕通??梢酝ㄟ^簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。 

均勻腐蝕:是指接觸腐蝕介質的金屬表面全部產生腐蝕的現(xiàn)象。根據(jù)不同的使用情況對耐蝕提出不同的指標要求,一般可分為兩大類: 

1.不銹鋼指在大氣及弱腐蝕介質中耐蝕的鋼。腐蝕速率小于0.01mm/年的,認為是"完全耐蝕";腐蝕速率小于0.1mm/年的,認為是"耐蝕"的。 

2.耐蝕鋼指在各種強烈腐蝕介質中能耐蝕的鋼。 

3.各種不銹鋼的耐腐蝕性能 

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)的設備和機件。 

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。 

302不銹鋼實質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。 

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。 

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。 

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致不銹鋼在某些環(huán)境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。 

304N是一種含氮的不銹鋼,加氮是為了提高鋼的強度。 

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。 

308不銹鋼用于制作焊條。 

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. 

316和317型不銹鋼含有鋁,因而在海洋和化學工業(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。 

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。 

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