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腐蝕介質對不銹鋼耐蝕性的影響

作者:春正發表日期:2023-05-16閱讀量:13578

       金屬的耐蝕性不僅與金屬材料本身有關,還與腐蝕介質的種類、濃度、溫度及壓力等腐蝕環境的條件有關。在實際的應用中,腐蝕介質的氧化能力影響最大,因此要根據工作介質的特點來正確選擇使用不銹鋼的鋼種。

  在大氣、水、水蒸氣等弱腐蝕介質中,只要不銹鋼基體固溶的Cr含量大于13%,就能夠保證不銹鋼的耐蝕性。如水壓機閥門、蒸汽發電機透平葉片、水蒸氣管道等部件。

  在氧化性介質中,如硝酸,硝酸的NO3-具有強的氧化性,不銹鋼表面的氧化膜容易形成,鈍化時間短。但酸中的H+是陰極去極化劑,隨著H+濃度的增加,陰極的去極化作用加強,鈍化所需要的鉻含量也增加,因此只有含高鉻的氧化膜在硝酸中才具有很好的穩定性。在沸騰的硝酸中,12Cr13不銹鋼不耐蝕,鉻含量為17%~30%的Cr17、Cr30鋼在濃度為0%~65%范圍內的硝酸中是耐蝕的。

  在非氧化性介質中,如稀硫酸、鹽酸、有機酸,這類腐蝕介質的含氧量低,鈍化所需時間要延長。當介質中含氧量低到一定程度時,不銹鋼就不能鈍化。如在稀硫酸中,由于介質中SO42-不是氧化劑,且溶于介質中的氧含量比較低,基本上沒有使鋼鈍化的能力,鉻不銹 鋼的腐蝕速度甚至比碳鋼還快,所以一般的Cr不銹鋼或Cr-Ni不銹鋼難以達到鈍化狀態,因而不耐腐蝕。因此,在這類介質中工作的不銹鋼需要加入提高鋼鈍化能力的元素,如鉬、銅等元素。鹽酸也是非氧化性酸,不銹鋼在其中也不耐腐蝕,一般需采用Ni-Mo合金,在合金表面生成穩定的保護膜,保證合金不被腐蝕。

  在強有機酸中,由于介質中氧含量低,同時又有H+存在,一般鉻和鉻鎳不銹鋼難以鈍化,必須在鋼中加入Mo、Cu、Mn等元素,提高不銹鋼的鈍化能力。所以選擇Cr-Mn型不銹鋼較好,在此基礎上再加入一定量的Mo、Cu使鋼容易鈍化,耐腐蝕。

  在含有Cl-的介質中,Cl-容易破壞不銹鋼表面的氧化膜,穿過氧化膜并與鋼表面起作用,使鋼產生點腐蝕。因此海水對不銹鋼有很大的腐蝕性。實際上,還沒有哪一種不銹鋼能夠抵抗所有介質的腐蝕。所以必須根據具體的腐蝕環境,結合各類不銹鋼的特點,綜合考慮選擇不銹鋼。

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