不銹鋼的均勻腐蝕(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。
在表3-2中,列出(chu)了(le)金屬耐(nai)均(jun)勻腐蝕等級(ji)及應用場合。

1. 不銹鋼對硫酸的耐腐蝕(shi)性
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹(xiu)鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。
稀硫(liu)(liu)酸、中等濃度硫(liu)(liu)酸是還原性酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)(bu)銹鋼對其(qi)有一(yi)定耐腐蝕(shi)性。高(gao)Mo奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼和高(gao)Mo雙相不(bu)(bu)銹鋼耐硫(liu)(liu)酸腐蝕(shi)性能更佳,如非標不(bu)(bu)銹鋼022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不銹鋼(gang)在(zai)硫(liu)酸中的腐蝕(shi)速度(du),見表3-4。

2. 不銹鋼(gang)對硝酸的耐腐蝕性
不(bu)銹(xiu)鋼是耐(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸腐(fu)蝕(shi)的良(liang)好材料(liao)。在制(zhi)造硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸設(she)備(bei)中(zhong),幾乎全部使用了奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼。不(bu)但如此,為了強化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼的鈍(dun)化(hua)薄膜,在生產中(zhong)常常采用酸洗來鈍(dun)化(hua)處理不(bu)銹(xiu)鋼。酸洗鈍(dun)化(hua)處理就是將不(bu)銹(xiu)鋼浸(jin)漬在一定濃度(du)一定溫(wen)度(du)的硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸溶液中(zhong)進行的。有關不(bu)銹(xiu)鋼在硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸溶液中(zhong)的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)等級,見(jian)表(biao)3-5。
表3-5 幾種常(chang)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)在硝酸溶液(ye)中耐腐蝕等級


3. 不銹(xiu)鋼對(dui)鹽酸的耐腐蝕性
因為鹽酸(suan)是(shi)(shi)弱氧化性酸(suan),它(ta)不(bu)能夠(gou)保持(chi)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)鈍化薄膜,即(ji)造成對(dui)(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)整(zheng)體(ti)腐(fu)(fu)蝕(連(lian)續腐(fu)(fu)蝕)。雖(sui)然對(dui)(dui)稀硫酸(suan)也有選用(yong)06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)(shi)對(dui)(dui)鹽酸(suan)而言,多數是(shi)(shi)使用(yong)哈斯(si)特洛(luo)依(yi)(Hastelloy)合(he)金。有關(guan)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在鹽酸(suan)溶液中的(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)度(du),見表(biao)3-6。
表3-6 幾(ji)種常(chang)用不銹鋼在鹽酸(suan)溶液(ye)中腐蝕速度

4. 不銹鋼對(dui)磷酸的耐腐蝕性(xing)
不銹(xiu)(xiu)鋼不但(dan)不能完全防止磷(lin)(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi),還會因磷(lin)(lin)酸(suan)中(zhong)所(suo)含的(de)(de)(de)雜(za)(za)質,導(dao)致不銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。磷(lin)(lin)酸(suan)中(zhong)加劇腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)不純物(wu)有氟化(hua)物(wu),氟硅化(hua)物(wu)以及氯化(hua)物(wu)。化(hua)學工業使用(yong)的(de)(de)(de)大(da)不銹(xiu)(xiu)鋼罐多數是(shi)用(yong)于(yu)儲存和運(yun)輸(作(zuo)為(wei)化(hua)肥原料)磷(lin)(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)。因為(wei)磷(lin)(lin)酸(suan)中(zhong)所(suo)含雜(za)(za)質的(de)(de)(de)不同,所(suo)以引起腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)事故類型很(hen)多。因此,在(zai)運(yun)輸磷(lin)(lin)酸(suan)過程中(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼鋼種選用(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始(shi),逐(zhu)步選用(yong)更(geng)高(gao)級別(bie)的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)鋼種,直到變(bian)換成用(yong)高(gao)度耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼或(huo)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)磷(lin)(lin)酸(suan)溶液中(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度,見表3-7。
表3-7 幾種不銹鋼在磷酸溶(rong)液中(zhong)腐蝕速度(du)

5. 對堿的耐腐蝕(shi)性
最具有代表性(xing)的堿(jian)是氫(qing)氧化鈉。不銹鋼對氫(qing)氧化鈉的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)尚可。
不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。
高純高鉻(ge)鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),如(ru)022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的耐NaOH腐蝕性(xing)能,含Cr大于26%的高鉻(ge)鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐NaOH腐蝕性(xing)能,甚(shen)至優(you)于純鎳。
6. 海水腐蝕
海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。
不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。
發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。
就腐蝕而言(yan),海水(shui)和淡水(shui)比較起(qi)來,海水(shui)的電(dian)池作用(yong)顯著地增大。在海水(shui)中(zhong)(zhong),自然(ran)電(dian)位排(pai)列如(ru)圖(tu)3-1所(suo)示。在海水(shui)中(zhong)(zhong)使用(yong)金屬時的注意事項(xiang)如(ru)下:
①. 在結構上(shang)盡(jin)可能地使用一種金屬;
②. 如果使用一種金屬不可以時,在(zai)(zai)主要零部件(jian)上,要選(xuan)取在(zai)(zai)電(dian)位上“貴”的金屬材(cai)料;
③. 預(yu)(yu)計普通(tong)金屬方面的腐蝕(shi)量(liang),在設計時,預(yu)(yu)先(xian)考慮其腐蝕(shi)余量(liang);
④. 在易(yi)被腐蝕(shi)的普通(tong)金屬表面上進行涂裝或包覆。


