耐蝕性是指給定的腐蝕體系內,環境引起金屬腐蝕的能力。不(bu)銹(xiu)鋼的耐腐蝕性能一般隨鉻含量的增加而提高。其基本原理是,當鋼中有足夠的鉻時,在鋼的表面形成非常薄且致密的氧化膜,它可以防止進一步的氧化或腐蝕。氧化性的環境可以強化這種膜,而還原性環境則必然破壞這種膜,造成鋼的腐蝕。金屬腐蝕是金屬在介質作用下逐漸破壞的過程。在同一介質中,不同不銹鋼的銹蝕速度不同;而同一不銹鋼在不同腐蝕性介質中,銹蝕情況也不一樣。金屬的腐蝕,按腐蝕機理分為化學腐蝕與電化學腐蝕。


  化學腐蝕是指在介質(zhi)中直接(jie)發生的化學作用,即(ji)金屬同介質(zhi)中的離子直接(jie)交換(huan)(huan)電荷。鈍化防護(hu)薄膜之所以(yi)能(neng)阻(zu)止(zhi)金屬再受腐蝕,其(qi)重要的一個方面(mian)是阻(zu)礙其(qi)離子交換(huan)(huan)和電荷交換(huan)(huan)的速度。


  電(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在電(dian)(dian)介(jie)質中(zhong),由于電(dian)(dian)極(ji)反(fan)應(ying)(ying)而(er)(er)發生(sheng)(sheng)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。在許多電(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)過程中(zhong),有一(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬(shu)與(yu)另(ling)一(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬(shu)共同參與(yu),或者金(jin)(jin)(jin)屬(shu)內部各(ge)不同相的(de)組成物共同參與(yu),即(ji)形成所謂的(de)電(dian)(dian)偶腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。此種情況下,一(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬(shu)構成陽極(ji)受(shou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)而(er)(er)發生(sheng)(sheng)溶解;另(ling)一(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬(shu)構成陰極(ji)而(er)(er)發生(sheng)(sheng)還原(yuan)反(fan)應(ying)(ying),工程中(zhong)的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),絕大多數屬(shu)于電(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


  不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕(表面腐蝕)和局部腐蝕,局部腐蝕又分為點腐蝕縫隙(xi)腐蝕晶間腐蝕(shi)應(ying)力腐蝕等。據分析不銹鋼的腐蝕破壞,90%以上為局部腐蝕造成的。



1. 均勻腐蝕


  均勻(yun)腐(fu)蝕(shi)是指接觸腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)的(de)(de)(de)金屬(shu)表面全(quan)部(bu)產生(sheng)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。均勻(yun)腐(fu)蝕(shi)使金屬(shu)截面不(bu)斷(duan)減少,對于被腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)受力(li)零件而(er)言(yan),會使其承受的(de)(de)(de)真(zhen)實(shi)應力(li)逐漸增加(jia),最終達(da)到材(cai)料的(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)強度(du)而(er)發生(sheng)斷(duan)裂(lie)。


  評定均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)的方法是在試驗條(tiao)件下,測出單位面積(ji)上(shang)經(jing)一定時間腐(fu)蝕(shi)以后(hou)所損失的質量[g/(㎡·年)],即腐(fu)蝕(shi)速(su)率,若以被(bei)腐(fu)蝕(shi)的深度(du)(mm/年)計,則更便于計算設備的耐(nai)蝕(shi)壽命。表1-12 為(wei)耐(nai)蝕(shi)性分級。


12.jpg



2. 點腐蝕(shi)


  點腐(fu)蝕(shi)(shi)是指(zhi)在金屬材料表面大部分(fen)不腐(fu)蝕(shi)(shi)或腐(fu)蝕(shi)(shi)輕微,而(er)分(fen)散發生高度的(de)局部腐(fu)蝕(shi)(shi),常見蝕(shi)(shi)點的(de)尺(chi)寸小(xiao)于1.0mm,深度往往大于表面孔徑,輕者(zhe)為(wei)較淺的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)坑(keng),嚴重的(de)點腐(fu)蝕(shi)(shi)會形成穿(chuan)孔。


  點腐蝕是不銹鋼常見的腐蝕破壞類型之一。它是在介質作用下,由于表面有一些缺欠,如夾雜物、貧鉻區、晶界、位錯在表面暴露出來,使鈍化膜在這些地方被破壞,接觸腐蝕介質后形成腐蝕坑,然后從外向內發展,從而遭到嚴重的陽極腐蝕。點腐蝕屬于局部腐蝕,不銹鋼在含有氯離子(Cl-)的介質中,最易引起點腐蝕。


  在不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加入鉬、錳(meng)、硅、釩或稀土合金元素(su),降低(di)鋼(gang)中(zhong)碳(tan)的(de)含量,提高(gao)鉻、鎳(nie)含量均能有效地(di)提高(gao)抗點蝕能力。現(xian)有的(de)超(chao)(chao)低(di)碳(tan)高(gao)鉻鎳(nie)含鉬的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)和超(chao)(chao)高(gao)純(chun)低(di)碳(tan)低(di)氮含鉬的(de)高(gao)鉻鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)均有較高(gao)的(de)耐點腐蝕性(xing)能。



3. 縫隙腐蝕


  縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)指由于金(jin)屬(shu)表面或非金(jin)屬(shu)表面形成狹縫(feng)或間隙(xi)(xi),在(zai)狹縫(feng)內或近旁發生(sheng)的(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)為斑點(dian)狀或潰(kui)瘍形狀的(de)宏觀(guan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)坑。縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主要是(shi)介(jie)質的(de)電化學不均勻性引起的(de)。


  縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕常(chang)發生(sheng)在墊圈、鉚(liu)接(jie)、螺(luo)釘連接(jie)的(de)接(jie)縫處(chu)(chu),搭(da)接(jie)的(de)焊接(jie)接(jie)頭、閥座、堆(dui)積的(de)金屬片間等(deng)處(chu)(chu)。由(you)于連接(jie)的(de)縫隙(xi)(xi)處(chu)(chu)被腐(fu)蝕產物覆蓋(gai)以及介質(zhi)擴散受到(dao)限制等(deng)原因,導致該處(chu)(chu)的(de)介質(zhi)成(cheng)分和濃度(du)與整體(ti)相比有很(hen)大差別,形(xing)成(cheng)“閉塞電池腐(fu)蝕”作用。


  部分奧氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼、鐵素(su)體型不(bu)銹(xiu)鋼和馬氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼在海(hai)水(shui)中均有不(bu)同(tong)程度(du)的縫隙腐蝕傾向(xiang)。在鋼中適當地增加鉻、鉬含量(liang),可以改善抗(kang)縫隙腐蝕能力。



4. 晶間腐蝕


  沿著或緊挨著金屬晶(jing)界產生的腐蝕(shi),稱之(zhi)為晶(jing)間腐蝕(shi)。


  晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)是一種(zhong)有選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)的腐(fu)蝕(shi)破(po)壞(huai),它與一般選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)腐(fu)蝕(shi)的不(bu)同之(zhi)處在于,腐(fu)蝕(shi)的局部(bu)性(xing)(xing)是顯微(wei)尺(chi)度的,而宏觀上不(bu)一定(ding)是局部(bu)的。這(zhe)種(zhong)類型的腐(fu)蝕(shi)發生以(yi)后,有時(shi)從(cong)外觀上不(bu)易被察覺,但晶(jing)界區(qu)因腐(fu)蝕(shi)已遭到破(po)壞(huai),晶(jing)粒間(jian)的結合強(qiang)度幾乎完(wan)全(quan)喪失。腐(fu)蝕(shi)深度較大者可失去金(jin)屬聲,構件有效承載截(jie)面大減而導致過載斷裂。受腐(fu)蝕(shi)嚴重的金(jin)屬甚(shen)至成(cheng)為粉末(mo),從(cong)構件上脫落(luo)下來(lai)。這(zhe)是一種(zhong)危害性(xing)(xing)很大的腐(fu)蝕(shi)破(po)壞(huai)。


  奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼會發生(sheng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)由(you)于(yu)(yu)這類鋼加(jia)熱到(dao)600~800℃溫(wen)(wen)度區(qu)間會發生(sheng)敏(min)化,其(qi)機(ji)理是(shi)過飽和固溶的(de)碳(tan)向晶(jing)粒邊界(jie)擴散,與晶(jing)界(jie)附近的(de)鉻(ge)結合形成(cheng)鉻(ge)的(de)碳(tan)化物(wu)(CrFe)23C6并在(zai)(zai)晶(jing)界(jie)沉淀析出(chu);由(you)于(yu)(yu)碳(tan)比鉻(ge)的(de)擴散快得多,鉻(ge)來不及從晶(jing)內補充到(dao)晶(jing)界(jie)附近,因(yin)而(er)晶(jing)界(jie)區(qu)貧(pin)鉻(ge)而(er)形成(cheng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)。在(zai)(zai)某些超低(di)碳(tan)含鉬奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼中(zhong),在(zai)(zai)敏(min)化溫(wen)(wen)度區(qu)間的(de)晶(jing)界(jie)析出(chu)鉻(ge)含量很高的(de)σ相(xiang),其(qi)鄰(lin)近區(qu)也(ye)會貧(pin)鉻(ge),貧(pin)鉻(ge)的(de)金(jin)屬在(zai)(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質作用下,首(shou)先(xian)被(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)溶解(jie)。這些都是(shi)金(jin)屬出(chu)現晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)原因(yin)。鐵(tie)素體(ti)型(xing)不銹鋼也(ye)有形成(cheng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)傾向。



5. 應(ying)力腐蝕


  應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是指金屬(shu)在某(mou)種(zhong)特(te)(te)定環境(jing)與相(xiang)應(ying)(ying)水(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(拉應(ying)(ying)力(li))的(de)(de)(de)共同作(zuo)用下,以(yi)裂紋擴(kuo)展方式發生的(de)(de)(de)與腐(fu)蝕(shi)(shi)有(you)關的(de)(de)(de)斷(duan)裂。特(te)(te)定環境(jing)下無(wu)應(ying)(ying)力(li)或應(ying)(ying)力(li)水(shui)平(ping)太低(di),不會引(yin)起應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。同樣(yang)的(de)(de)(de),有(you)相(xiang)當水(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)而無(wu)特(te)(te)定環境(jing)也不會發生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。所(suo)謂特(te)(te)定環境(jing),是指只有(you)當介質的(de)(de)(de)成分(fen)和濃度(du)范圍適(shi)當時,才能導致某(mou)種(zhong)相(xiang)應(ying)(ying)金屬(shu)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。


  不銹鋼焊接構(gou)件應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕斷裂,斷口呈脆性(xing)斷裂特征。常在未(wei)發(fa)現的情況下發(fa)生斷裂,而(er)且(qie)是(shi)瞬間斷裂,往往造成災難(nan)性(xing)事故(gu),其危害性(xing)極大,因此,不銹鋼焊接構(gou)件應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕問題應(ying)當引(yin)起高度重(zhong)視。





聯系方式.jpg