不锈钢的腐蚀汇总

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不锈钢腐蚀机理发生原因和维护处理方法

不锈钢腐蚀机理发生原因和维护处理方法

不锈钢腐蚀机理发生原因和维护处理方法不锈钢是一种抗腐蚀性能极好的金属材料,但在特定条件下仍然可能发生腐蚀。

不锈钢腐蚀的机理主要有三种:点蚀腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀。

以下将分别介绍每种腐蚀机理的发生原因和相应的维护处理方法。

1.点蚀腐蚀:点蚀腐蚀是不锈钢上出现的小孔洞或凹陷的形式,通常是由于材料表面的保护层被部分破坏或被去除所导致的。

(1)发生原因:点蚀腐蚀的发生原因主要有:a.氧化铁皮:不锈钢焊接时,焊缝周围容易形成氧化铁皮,这些铁皮上的离子会对不锈钢产生腐蚀。

b.离子污染:不锈钢表面被有机物、污垢或液滴等污染,这些污染物中的离子会引发腐蚀。

c.金属离子:铁、铜、镍等金属元素的离子会导致点蚀腐蚀。

(2)维护处理方法:a.避免过度热处理:过度热处理会破坏不锈钢的表面保护层,因此应避免过度热处理。

b.清洁不锈钢表面:定期清洗不锈钢表面的有机物、污垢和液滴等污染物,尽量保持表面清洁。

c.选用合适的不锈钢材料:根据具体环境条件选择合适的不锈钢材料,能够更好地抵抗点蚀腐蚀。

2.晶间腐蚀:晶间腐蚀是在不锈钢材料的晶界处发生的腐蚀,会导致不锈钢的结构性能下降。

(1)发生原因:晶间腐蚀的发生原因主要有:a.焊接热影响区域:焊接过程中,不锈钢的热影响区域容易出现晶间腐蚀。

b.高温环境:在高温环境中,不锈钢的晶界会因为积累了一定的铬碳化物而变得不稳定,容易发生晶间腐蚀。

(2)维护处理方法:a.控制焊接参数:合理控制焊接参数,避免焊接热影响区域出现晶间腐蚀。

b.降低温度:在高温环境下,尽量降低不锈钢的工作温度,以减少晶间腐蚀的可能性。

c.选择合适的不锈钢材料:对于在高温环境下工作的设备,应选择具有良好抗晶间腐蚀性的不锈钢材料。

3.应力腐蚀:应力腐蚀是由于不锈钢在受到应力力学作用时在特定环境中发生的腐蚀,会导致不锈钢的断裂。

(1)发生原因:应力腐蚀的发生原因主要有:a.应力作用:不锈钢在受到应力作用下会发生应力腐蚀。

b.腐蚀介质:特定的腐蚀介质会加剧不锈钢的应力腐蚀。

不锈钢腐蚀分类

不锈钢腐蚀分类

不锈钢腐蚀分类(原创版)目录一、引言二、不锈钢的定义和特性三、不锈钢的腐蚀分类1.化学腐蚀2.电化学腐蚀3.机械腐蚀四、不锈钢的防腐措施五、结论正文【引言】不锈钢是一种具有较高耐腐蚀性的合金材料,广泛应用于建筑、化工、医疗等领域。

然而,在不同的环境和条件下,不锈钢仍然可能出现腐蚀现象。

因此,了解不锈钢的腐蚀分类及其防治措施十分重要。

【不锈钢的定义和特性】不锈钢是指在一定条件下能抵抗腐蚀的一种高合金钢。

它主要由铁、铬、镍等元素组成,具有以下特性:1.铬含量一般在 12% 以上,镍含量可在 8% 以上。

2.具有较高的耐腐蚀性,尤其在氧化性环境中表现出良好的耐蚀性能。

3.具有较好的抗氧化性、耐磨性和高温性能。

【不锈钢的腐蚀分类】不锈钢的腐蚀主要分为以下三类:1.化学腐蚀化学腐蚀是指在不锈钢表面与化学介质直接发生化学反应,导致不锈钢表面出现腐蚀现象。

这种腐蚀通常发生在高温、高浓度的化学介质中。

2.电化学腐蚀电化学腐蚀是指在不锈钢表面形成原电池,导致电极间的电位差使不锈钢表面发生腐蚀。

这种腐蚀通常发生在含有电解质的环境中,如海水、淡水等。

3.机械腐蚀机械腐蚀是指在不锈钢表面因受到机械作用而产生的腐蚀。

这种腐蚀通常发生在不锈钢表面受到磨损、疲劳、脱落等损伤的情况下。

【不锈钢的防腐措施】为了防止不锈钢的腐蚀,可以采取以下措施:1.选择合适的不锈钢材料。

根据使用环境和介质的特性,选择具有较高耐腐蚀性的不锈钢材料。

2.表面处理。

对不锈钢表面进行喷涂、涂层、钝化等处理,以提高其耐腐蚀性能。

3.设计合理的结构。

避免不锈钢在不利环境下使用,减少腐蚀介质与不锈钢的接触。

4.定期检查和维护。

定期对不锈钢设备进行检查和维护,及时发现和处理腐蚀问题。

不锈钢的腐蚀汇总

不锈钢的腐蚀汇总

不锈钢的腐蚀汇总不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的金属材料,但并不意味着它永远不会受到腐蚀。

不锈钢的腐蚀主要分为表面腐蚀和晶间腐蚀两种类型。

下面将对不锈钢的腐蚀进行汇总。

1.表面腐蚀:表面腐蚀是指不锈钢表面出现的腐蚀现象,主要包括以下几种形式:(1)点蚀腐蚀:在不锈钢表面出现点状或局部蚀坑,造成表面粗糙或凹凸不平。

(2)划痕腐蚀:在不锈钢表面被金属或硬物划伤后,形成划痕,并容易导致腐蚀。

(3)斑点腐蚀:不锈钢表面产生颜色斑点,造成局部腐蚀。

(4)锈斑:不锈钢表面出现红褐色污渍,这是由于钢材表面被污染或长期接触含酸性物质而引起的。

(5)晕渍:不锈钢表面出现黄褐色晕渍,主要由于长时间暴露在含铁、含锰或含硅物质中引起。

2.晶间腐蚀:晶间腐蚀是指不锈钢在特定条件下,沿晶界产生的腐蚀现象,主要包括以下几种形式:(1)焊缝腐蚀:在焊接不锈钢时,由于热影响区结构的变化,易发生晶间腐蚀。

(2)沉淀物腐蚀:不锈钢在低温高温交替作用下,沉淀物会析出并导致晶间腐蚀。

(3)碳化物腐蚀:不锈钢在高温下,碳元素容易与铬结合形成铬碳化物,导致晶间腐蚀加剧。

(4)硝化物腐蚀:不锈钢在含有硝酸盐的环境中易引起晶间腐蚀。

为了预防不锈钢的腐蚀,可以采取以下措施:(1)定期清洗:定期清洗不锈钢表面,防止污染物长时间附着在表面。

(2)防止划伤:避免使用金属或硬物直接刮伤不锈钢表面,以免导致腐蚀。

(3)控制环境:避免长时间暴露在含酸性、含碱性或含盐性物质的环境中。

(4)注意焊接:焊接不锈钢时,应选择合适的焊接方法和材料,防止产生焊缝腐蚀。

(5)注意使用温度:避免不锈钢长时间处于高温或低温环境中,以免加剧晶间腐蚀。

总之,虽然不锈钢具有抗腐蚀性能,但在特定条件下仍然可能发生腐蚀,因此在使用和维护过程中需要注意预防腐蚀的措施。

不锈钢生锈原因介绍

不锈钢生锈原因介绍

不锈钢生锈原因介绍不锈钢是一种具有良好抗腐蚀性能的金属材料,但在一些特定的情况下仍然会出现生锈的问题。

下文将详细介绍不锈钢生锈的原因。

1.氧化反应:不锈钢主要是通过含有铬元素形成的薄层致密的氧化物膜来抵抗腐蚀。

然而,当不锈钢表面的氧化膜破坏或者被物质侵蚀时,表面的铁原子就会与氧气发生反应,产生铁氧化物,即生锈。

这种情况主要发生在不锈钢表面存在划痕、擦伤、切割等情况下。

2.化学反应:不锈钢在一些强酸、强碱等强腐蚀性化学物质的作用下,也会出现生锈的现象。

这些化学物质能够破坏不锈钢表面的氧化膜,使得钢材处于失去保护的状态,从而容易受到氧化反应侵蚀。

3.离子腐蚀:当不锈钢表面受到一些金属离子的污染时,就会引起离子腐蚀,导致不锈钢生锈。

常见的金属离子有铁离子、铜离子、钴离子等,它们可以在不锈钢表面形成微电池,使得金属离子和氧气发生氧化反应,从而引起不锈钢表面的生锈。

4.氯化物腐蚀:当不锈钢表面受到氯离子污染时,容易引发氯化物腐蚀。

氯化物是一种强氧化剂,能够与不锈钢表面的铬形成氯化铬,破坏不锈钢的保护性氧化膜,导致钢材生锈。

5.碳析出:不锈钢中的碳元素与铬结合形成碳化铬时,会降低钢材的抗腐蚀性能。

碳析出通常在高温下发生,如焊接和热处理过程中。

当钢材表面的铬含量不足时,就容易发生碳析出,导致不锈钢生锈。

6.水腐蚀:当不锈钢长期接触含有大量氧气和水的环境时,容易发生水腐蚀。

水中的氧气和一些杂质会使不锈钢表面的氧化膜破坏,从而导致钢材生锈。

水腐蚀的程度与水的性质、温度、流速、氧气浓度等因素有关。

以上是不锈钢生锈的一些常见原因的介绍。

为了保护不锈钢不生锈,我们可以做到以下几点:定期清洁不锈钢表面,避免使用带有腐蚀性的清洁剂;避免不锈钢表面长时间接触湿气;定期检查不锈钢表面是否存在划痕、擦伤等损伤情况,及时修复;选择合适的不锈钢材质和型号,以适应不同的环境条件。

通过这些措施,可以延长不锈钢的使用寿命,提高其抗腐蚀性能。

不锈钢的腐蚀问题

不锈钢的腐蚀问题

不锈钢的焊接腐蚀和强度一、腐蚀问题•不锈钢不是一个不会生锈的钢,是一个不容易生锈的钢。

•不锈钢在一些条件下也会产生腐蚀:点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀等等。

•规范加工和规范使用是防止不锈钢被腐蚀的关键。

不锈钢的腐蚀源•氯离子超标:水中夹带的氯离子•铁离子超标:加工或安装中的铁污染物•水中Cl-的最大含量1、点腐蚀原理氯离子是活性阴离子,容易被吸附,挤走氧原子,和钝化膜中的阳离子反应生成可溶性的氯化物,破坏钝化膜,形成小坑,成点蚀诱因阶段,在该阶段形成闭塞电路,发生电流腐蚀现象。

•在点腐蚀上,和连接方式的区别意义不大,关键在材料的选择•材料上有原装大厂板、小厂板和压延板的区别,材质都能达到304的检测标准•民乐所用各级板材都是蒲项或宝新大板,杜绝使用小厂板特别是压延板材2.1晶间腐蚀中的几个含义•奥氏体晶粒:钢材的细微组织•固溶度:碳在奥氏体晶粒中的固溶度≤0.03%•碳化物析出:在450℃--850℃,铬将从饱和的固溶体中以碳化物的形式析出,在碳化物的周围地区形成贫铬区。

•贫铬区:材料中的铬的含量少于12%。

•碳化铬:一般是Cr23C6•敏化:对腐蚀的敏感化。

2.2晶间腐蚀原理•晶界腐蚀定义:沿金属材料的晶粒界面发生腐蚀称为晶间腐蚀。

•腐蚀原理:合金元素的贫铬化是造成晶界腐蚀的主要原因。

如在焊接件的热影响敏化温度范围(450℃~850℃),碳与铬在晶界形成Cr23C6形态的碳化铬,所以在晶界附近发生Cr的贫化,甚至可以使Cr从18%下降到2%左右,这样就形成腐蚀敏化区,发生晶间腐蚀。

2.3避免晶间腐蚀•管和管件生产过程的流程控制是否合乎规范•卡压环压管和管件都离不开焊接•现场焊接施工需要按规程小电流快速焊•承插焊要焊透而不焊穿可以避免晶间腐蚀的产生•对接焊管内通氩气可以避免晶间腐蚀•安装人员的培训上岗是必要的•附件是民乐公司在工地随机抽样送检的检验报告3、应力腐蚀•应力腐蚀定义:机械构件在应力及腐蚀介质的联合作用下,出现脆性开裂,称应力腐蚀。

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能⑴不锈钢的腐蚀方式简介在众多的工业用途中,不锈钢能提供令人满意的耐蚀性能。

根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂,点腐蚀,晶间腐蚀,腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。

①应力腐蚀开裂(SCC)应力腐蚀开裂是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式。

应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。

发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是参与应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。

裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。

这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。

在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至一定的深度时(此处,承受荷载的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。

因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与显微缺陷的聚合想联系的“韧窝”区域。

通常是应力腐蚀开裂的基本条件是:弱的腐蚀介质,一定的拉应力和特定的金属材料构成的特定腐蚀系统。

下面将详细介绍这方面的内容。

a 仅当弱的腐蚀在金属表面形成不稳定的保护膜时,才可能发生应力腐蚀开裂。

实验结果表明:pH值降低将减弱奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。

一般的结构用钢在中性pH 值和高pH值介质中,将发生不同机制的应力腐蚀开裂。

b 在一定的拉应力的应变条件下易产生腐蚀。

对Cr-Ni不锈钢的应力腐蚀开裂,应力(σ)和开裂时间(t s)关系一般认为符合1gt s=a+bσ方程,式中a,b为常数。

这表明所受应力越大,不锈钢产生应力腐蚀开裂的时间越短。

对不锈钢应力腐蚀开裂研究表明,存在产生应力腐蚀的临界应力值,常用σSCC表示。

不锈钢的主要腐蚀形式

不锈钢的主要腐蚀形式

不锈钢的主要腐蚀形式
不锈钢的主要腐蚀形式包括以下几种:
1. 强酸腐蚀:强酸(如浓硫酸、浓盐酸等)对不锈钢具有强烈的腐蚀作用,会导致不锈钢表面出现腐蚀坑、大量氢气释放等现象。

2. 高温氧化腐蚀:在高温下,不锈钢会与氧气发生反应,形成氧化层。

但当温度过高或气氛中存在有害物质(如硫化物、氯化物等)时,氧化层可能被破坏,导致不锈钢表面产生腐蚀。

3. 氧化性酸性氯化腐蚀:氧化性酸性氯化物(如氯离子、次氯酸等)是不锈钢的一种显著腐蚀介质,会在不锈钢表面形成点蚀、晶间腐蚀等。

4. 碱性腐蚀:强碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)能引起不锈钢表面出现腐蚀斑点,使其失去抗腐蚀性能。

5. 氯化物介质腐蚀:氯化物是不锈钢的腐蚀介质之一,当不锈钢表面存在氯化物离子(如氯离子、氯化钠等)并在一定环境条件下,容易发生腐蚀。

6. 微生物腐蚀:当不锈钢暴露在特定微生物介质中时,一些微生物会产生氧化物、酸性物质等,从而引发不锈钢的微生物腐蚀。

不锈钢生锈腐蚀断裂的原因

不锈钢生锈腐蚀断裂的原因

不锈钢生锈腐蚀断裂的原因
不锈钢生锈、腐蚀和断裂的原因可能有以下几个方面:
1. 化学腐蚀:不锈钢主要是由铁、铬、镍等合金元素组成,其中铬的含量较高。

铬会与氧气结合形成一层致密的氧化铬膜,起到防止钢材进一步腐蚀的作用。

然而,当遭受一些强酸、强碱等化学物质的侵蚀时,氧化铬膜可能会被破坏,导致不锈钢发生腐蚀。

2. 空气中存在的污染物:不锈钢在潮湿的环境中,易受到空气中的氧气、水分和含有硫、氯等污染物的侵蚀。

尤其是在工业污染较为严重的地区,不锈钢的腐蚀速度可能更快。

3. 电化学腐蚀:如果不锈钢表面存在微小的缺陷,例如划痕、裂纹等,这些缺陷可能导致不锈钢在电化学条件下发生腐蚀。

例如,在存在电解质溶液中,不锈钢可能会发生电化学腐蚀。

4. 力学因素:不锈钢的断裂可能与力学因素有关,如应力过大、外力冲击等。

当不锈钢受到超过其承载能力的应力时,可能会发生断裂。

为了避免不锈钢的生锈、腐蚀和断裂问题,我们可以采取以下措施:
1. 注意环境:尽量避免将不锈钢暴露在潮湿、有酸碱性或含有污染物的环境中。

2. 定期清洁:定期清洁不锈钢表面,确保其表面干净,并使用适当的清洁剂。

3. 防护涂层:在一些特殊环境下,可以考虑给不锈钢表面添加一层防护涂层,增加其抗腐蚀性能。

4. 注意使用条件:在使用不锈钢制品时,要注意避免过大的应力和外力冲击,以防止不锈钢发生断裂。

总之,不锈钢的生锈、腐蚀和断裂问题是一个综合因素的结果,需要注意环境因素、化学因素、力学因素等,以保证不锈钢的使用寿命和安全性。

不锈钢防腐

不锈钢防腐

不锈钢防腐一、不锈钢的腐蚀失效分析1、应力腐蚀不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀失效所占的比例高达45%左右。

常用的防护措施:合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有髙纯奥氏体珞银钢,高硅奥氏体珞礫钢,高洛铁素体钢和铁素体一奥氏体双相钢。

苴中,以铁素体一奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。

控制应力:装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力,防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。

严格遵守操作规程:严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH值等工艺指标。

在工艺条件允许的范用内添加缓蚀剂。

骼银不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1.0x10-6以下。

实践证明,在含有氯离子质量分数为500.0x10-6的水中,只需加入质量分数为150.0x10-6的硝酸盐和质量分数为0.5x10-6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。

2、孔蚀失效及预防措施小孔腐蚀一般在静止的介质中容易发生。

蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。

不锈钢表而的氧化膜在含有氯禽子的水溶液中便产生了溶解, 结果在基底金属上生成孔径为20pm〜30pm小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。

只要介质中含有一左疑的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。

常见预防措施:在不锈钢中加入铝、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提髙珞含量。

降低氯离子在介质中的含量。

加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳立性或有利于受损钝化膜得以再钝化。

采用外加阴极电流保护,抑制孔蚀。

3、点腐蚀由于任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物,这些非金属化合物,在CI离子的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀,在闭塞电池的作用,坑外的CI离子将向坑内迁移,而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移。

在不锈钢材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在。

不锈钢的腐蚀汇总()

不锈钢的腐蚀汇总()

第三部分不锈钢的腐蚀一、概述1、不锈钢的定义不锈钢是一系列在空气,水,盐的水溶液,酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。

在空气中耐腐蚀的钢称为“不锈钢”,在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为“耐酸钢”。

通常,我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢,或简称为不锈钢。

根据习惯用法,不锈钢一词常包括耐酸钢在内。

现有的不锈钢从化学成分来看,都是高铬钢。

由于在大气中,当钢中的铬含量超过大约12%时,就基本上不会生锈。

钢的这种不锈性一般认为与钢在氧化性介质中的钝化现象有关。

2、不锈钢的分类不锈钢分类主要有以下几种方式:1)按化学成分分有----铬钢(及铬钼钢),铬镍钢,铬锰钢(或铬锰氮钢),铬锰镍钢等。

2)按显微组织分有----奥氏体钢,铁素体钢,马氏体钢,奥氏体+铁素体双相钢,铁素体+马氏体双相钢奥氏体钢等3)按用途分有----耐海水不锈钢,耐点蚀不锈钢(统一在某一钢种上),耐应力腐蚀破裂不锈钢,耐浓硝酸腐蚀不锈钢,耐硫酸腐蚀不锈钢,深冲用不锈钢,高强度不锈钢,易切削不锈钢,耐热不锈钢等。

二、不锈钢的点蚀1、点蚀现象和识别点蚀是在不锈钢表面上局部形成的具有一定深度的小孔或锈斑。

由于点蚀常常被锈层,腐蚀产物等覆盖,因而难以发现。

在金相显微镜下观察点蚀,其断面有多种形貌。

点蚀一般系在特定腐蚀介质中,特别是在含有Clˉ(包括Brˉ,Iˉ)离子的介质中产生。

使不锈钢产生点蚀的常见介质有:大气,水介质及水蒸气,海水,漂白液,各种有机和无机氯化物等。

点蚀可在室温下出现并随腐蚀介质温度升高而更易产生并更趋严重。

点蚀不仅可导致设备,管线等穿孔而破坏,而且常常诱发晶间腐蚀,应力腐蚀和疲劳腐蚀。

虽然,不锈钢的点蚀事故仅占化工,石油等系统腐蚀破坏的~20%,但在大气中使用的不锈钢,却有近80%是由于点蚀和锈斑而损坏。

见图1(a)、(b)。

2、机理一般认为,不锈钢的点蚀是在金属表面非金属夹杂物,析出相,晶界,位错露头等缺陷处,由于钝化膜较脆弱,在特定腐蚀介质作用下,钝化膜修复能力差而造二氧化碳引起的点蚀(a)Cr13不锈钢的局部腐蚀(b)图1成的破坏。

不锈钢腐蚀手册

不锈钢腐蚀手册

不锈钢腐蚀手册导言:不锈钢是一种具有良好耐蚀性的金属材料,其主要成分为铁、铬、镍等元素。

不锈钢因其抗腐蚀性能优秀、外观美观等特点而广泛应用于工业、建筑、医疗、家居等领域。

然而,尽管不锈钢能抵御大部分腐蚀和氧化,但它仍然可能遭受到某些环境因素或操作方式的影响。

一、不锈钢的腐蚀原因:1.介质中的异物:如空气中的含有酸、碱等化学物质、含有盐、各种有机溶液等。

2.腐蚀电流(电化学腐蚀):由于铁的电化学性质,不锈钢在介质中处于腐蚀环境中时,会发生电流作用。

3.不锈钢表面敷覆物:部分不锈钢表面被敷覆了一层保护膜,这层膜如果被破坏,会导致腐蚀。

二、不锈钢的腐蚀类型:1.点蚀(点腐蚀):不锈钢表面出现局部性的腐蚀点,呈圆形或卵圆形。

2.缝隙腐蚀:发生在不锈钢的缝隙和沟槽处,由于流体在这些区域停滞流动,并积累了能引起腐蚀的化学物质。

3.应力腐蚀开裂:发生在应力施加于不锈钢时,由于化学物质的作用引起的裂纹。

4.粒腐蚀(晶间腐蚀):发生在晶界处的腐蚀。

三、预防不锈钢腐蚀的方法:1.使用正确的材料:根据环境和介质的特性选择合适的不锈钢材料,避免不锈钢遭受与其耐蚀性不匹配的条件。

2.避免穿孔:避免在不锈钢材料上出现钻孔、打孔等破坏表面保护膜的现象。

3.防水泥污染:不锈钢材料与水泥接触时容易发生腐蚀,因此要注意保护或避免不锈钢与水泥接触。

4.控制温度和湿度:在不锈钢使用环境中,控制温度和湿度,避免因高温、高湿度环境引起腐蚀。

5.定期清洁和保养:保持不锈钢材料的清洁,并定期进行保养和检查,及时处理表面的潜在问题。

6.防止碰撞和物理损伤:不锈钢遭受碰撞和物理损伤时,表面保护膜容易被破坏,容易发生腐蚀。

7.防止异物积累:避免异物积累在不锈钢表面,及时清理并保持干燥。

8.善用化学物品:利用化学物品来保护和维持不锈钢材料的良好状态,如使用防腐剂、抗氧化剂等。

结语:不锈钢腐蚀是一种复杂的过程,受到多种因素的影响。

要避免不锈钢腐蚀,需要综合考虑环境、介质和操作等因素,并采取相应的预防措施。

(最新整理)不锈钢的腐蚀

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不锈钢的腐蚀一、不锈钢的腐蚀发生原因不锈钢的不锈特性是由于钢板表面特殊的钝化保护膜,首先简单介绍一下不锈钢的耐蚀机理,即钝化膜理论。

所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以Cr(铬)与氧结合的Cr2O3 (三氧化二铬)为主的薄膜它是在金属表面形成厚度约100万分之数mm的不动态皮膜。

由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中腐蚀受阻,这种现象称为钝化。

这种钝化膜的形成有两种情况,一种是不锈钢本身就有自钝化的能力,这种自钝化能力随铬含量的提高而加快.另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液(电解质)中,在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。

不锈钢对比炭钢或铝耐蚀性突出优秀。

但不是象金或者铂金那样绝对不生锈的金属。

但受到其他什么原因不动态皮膜受到破坏不能再生的话不锈钢也会生锈,就是腐蚀。

一般不锈钢的腐蚀类型分为两类:均匀腐蚀、局部腐蚀,随着不锈钢在人们生活中的普及,派生出了新的腐蚀类型—-“锈蚀".有防止浮动体皮膜再生作用的物质有氯离子(Cl)(铅分,漂白剂,聚氯烧毁时的煤烟,盐酸),硫磺氧化剂(汽车,工厂等的燃烧排气Gas,温泉蒸汽,火山烟,火山灰)等.煤烟,粉尘等附着到不锈表面,可促进氯离子等的附着力或防碍对于表面的氧化供应.还有铁粉等的异种金属附着到表面,可使金属本身变成锈,也使不锈钢自身也生锈。

二、腐蚀原因物质及作用三、腐蚀的种类及对策Microbialogically Influenced CorrosionPittingIntergranular Corrosion Galvanic Corrosion Stress Corrosion Cracking Stress Fatigue CrackingHydrogen Embrittlement Cracking Wet CorrosionCrevice Corrosion缝隙腐蚀孔蚀(Pitting Corrosion)1、均匀腐蚀均匀腐蚀是指裸露在腐蚀环境的金属表面全部发生电化学或化学反应,均匀受到腐蚀。

不锈钢腐蚀分类

不锈钢腐蚀分类

不锈钢腐蚀分类不锈钢腐蚀分类1. 针对成分不同的不锈钢分类•铁素体不锈钢:主要成分是铁素体,并含有一定的铬和镍。

•铁素体-奥氏体不锈钢:主要成分是铁素体和奥氏体,含有较高比例的镍和铬。

•奥氏体不锈钢:主要成分是奥氏体,含有较高比例的镍和铬。

•铁素体-马氏体不锈钢:主要成分是铁素体和马氏体,含有一定比例的镍和铬。

•马氏体不锈钢:主要成分是马氏体,含有一定比例的镍和铬。

2. 针对腐蚀性环境的不锈钢分类•普通不锈钢:适用于一般腐蚀性环境,如室内装饰等。

•耐腐蚀不锈钢:适用于一般腐蚀性环境,如化学实验室等。

•高温耐蚀不锈钢:适用于高温腐蚀性环境,如炉内设备等。

•高温高强度耐蚀不锈钢:适用于高温高压腐蚀性环境,如海底油井等。

•高强度耐腐蚀不锈钢:适用于高氯离子腐蚀性环境,如海水处理设备等。

3. 针对作用力形式的不锈钢分类•常压下耐腐蚀不锈钢:适用于一般常压环境下的腐蚀性介质。

•高压下耐腐蚀不锈钢:适用于高压环境下的腐蚀性介质。

•强酸腐蚀不锈钢:适用于强酸腐蚀环境。

•强碱腐蚀不锈钢:适用于强碱腐蚀环境。

•氧化氢腐蚀不锈钢:适用于氧化氢腐蚀性环境。

总结不锈钢腐蚀分类主要根据成分、腐蚀性环境和作用力形式进行分类。

这些分类可以帮助人们选择适合特定环境和需求的不锈钢材料,以提高材料的耐腐蚀性能和使用寿命。

将不锈钢分类细致化有助于材料的应用范围的扩大和技术的进一步发展。

4. 针对表面处理的不锈钢分类•镜面不锈钢:表面经过抛光处理,具有高亮度和光洁度。

•刷面不锈钢:表面经过刷砂处理,呈现出纹理和磨砂效果。

•钝化不锈钢:表面经过酸洗处理,形成一层钝化膜,提高抗腐蚀性能。

•喷砂不锈钢:表面经过喷砂处理,呈现出磨砂效果。

•涂层不锈钢:表面经过涂层处理,增加附着力和防腐性能。

5. 针对特殊应用的不锈钢分类•医用不锈钢:适用于医疗器械和人体植入物等医疗领域。

•餐饮不锈钢:适用于食品加工和餐具等餐饮行业。

•建筑不锈钢:适用于建筑装饰和结构等建筑领域。

不锈钢腐蚀反应

不锈钢腐蚀反应

不锈钢的腐蚀反应通常包括以下几种:
1. 应力腐蚀开裂(SCC):这是一种由金属材料内部拉应力和腐蚀介质共同作
用导致的腐蚀形式。

在某些情况下,如使用含有氯化物的介质,不锈钢的耐蚀性可能会受到影响,导致SCC的发生。

2. 孔蚀:孔蚀是一种局部腐蚀形式,通常发生在金属表面的缺陷处。

在氯化物或其他腐蚀介质的存在下,不锈钢的表面可能会形成蚀孔。

3. 缝隙腐蚀:这种腐蚀形式通常发生在金属材料存在缝隙或夹杂物的地方。

在某些腐蚀介质中,不锈钢的缝隙腐蚀可能会加速。

4. 均匀腐蚀:这种腐蚀形式发生在整个金属表面,通常是由于不锈钢表面存在
划痕、凹坑或其他缺陷造成的。

在某些情况下,均匀腐蚀可能会加速金属材料的破坏。

不锈钢的腐蚀反应可能会受到多种因素的影响,包括材料成分、表面状态、环境条件(如温度、湿度、压力、介质类型和浓度等),以及应力作用等。

为了减缓不锈钢的腐蚀反应,可以采取一些防护措施,如选择合适的材料和表面处理方法、改善环境条件、降低应力作用等。

不锈钢腐蚀机理

不锈钢腐蚀机理

不锈钢腐蚀机理
不锈钢的腐蚀机理,从宏观上来说是电化学腐蚀,从微观上来说是组织结构的变化,包括晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀和氢致开裂等。

不锈钢中的主要杂质成分是硅和锰,它们与氧反应后,使不锈钢的点蚀发生倾向增大,使晶间腐蚀加剧。

奥氏体不锈钢在高温下容易生成马氏体组织,也易产生晶间腐蚀。

(不锈钢)奥氏体不锈钢的晶间腐蚀、应力腐蚀和氢致开裂等都与奥氏体不锈钢的组织结构和组成有密切关系。

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要发生在马氏体或铁素体基体上,奥氏体基体是由铁、铬和镍组成的。

铁铬合金中含有微量镍后,对高温下发生的晶间腐蚀起了抑制作用。

而含钼后,则会抑制奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。

晶间腐蚀的影响因素很多,但主要与材料、温度、应力和组织等有关。

奥氏体不锈钢中的应力腐蚀一般是在应力较大和较高的温度下发生的,且主要发生在奥氏体和铁素体基体上。

由于奥氏体不锈钢中含有铬、镍等合金元素,这些元素在高温下会与氧形成钝化膜,起到抗晶间腐蚀的作用。

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不锈钢的腐蚀类型

不锈钢的腐蚀类型

不锈钢的腐蚀类型一种不锈钢有可能在许多介质中具有良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。

也就是说,一种不锈钢不可能对所有介质都耐腐蚀。

金属的腐蚀,按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。

金属的物理溶解属于物理腐蚀。

化学腐蚀是指在介质中直接发生的化学作用,即金属同介质中离子直接交换电荷。

早先认为金属遭受高温而引起氧化属于纯化学腐蚀,其实多数的高温氧化属于电化学腐蚀。

钝化防护薄膜之所以能阻止金属再受腐蚀,其重要的一个方面即为阻碍其离子交换和电荷交换的速度。

电化学腐蚀是金属在电介质中,由于电极反应而发生的腐蚀。

在许多电化学腐蚀过程中,有一种金属与另一种金属共同参与,或者金属内部各不同相的组成物共同参与,即形成所谓电偶腐蚀。

此种情况下,一种金属构成阳极受腐蚀而发生溶解,另一种金属构成阴极而发生还原反应,这是电化学腐蚀的特点。

在生活实际、工程实际中的金属腐蚀,绝大多数都属于电化学腐蚀。

不锈钢的主要腐蚀形态有均匀腐蚀(表面腐蚀)、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。

一、均匀腐蚀均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全面产生腐蚀的现象。

均匀腐蚀使金属截面不断减少,对于被腐蚀的受力零件而言,会使其承受的真实应力逐渐增加,最终达到材料的断裂强度而发生断裂。

评定均匀腐蚀的方法是在试验条件下,测出单位面积上经一定时间腐蚀以后所损失的重量(g/m2·年),即为腐蚀速率,若以被腐蚀的深度(mm/年)计,则更便于计算设备的耐蚀寿命。

根据腐蚀速率不同,可将金属材料的耐蚀性分为10级。

根据不同的使用情况对耐蚀性一般分为两大等级:腐蚀速率小于0.01mm/年的,认为是“完全耐蚀”;腐蚀速率小于0.1mm/年的,认为是“耐蚀”。

这里显然意味着,腐蚀速率超过0.1mm/年,属于不耐蚀或不太耐蚀。

此外,还有别的分级方法,在此仅举此一种。

根据其耐蚀性优良程度,钢材又有不锈钢和耐蚀钢之分。

1.不锈钢指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。

不锈钢腐蚀的种类和定义

不锈钢腐蚀的种类和定义

不锈钢腐蚀的种类和定义不锈钢是一种具有良好抗腐蚀性能的合金材料,但长期使用或在特定环境中,仍然会发生腐蚀。

不锈钢腐蚀主要分为以下几种类型:1.广义腐蚀广义腐蚀是不锈钢表面发生的一般性腐蚀,最常见的是均匀腐蚀。

均匀腐蚀即表面各处承受相同的腐蚀破坏,使金属表面出现均匀的腐蚀痕迹。

2.点蚀腐蚀点蚀腐蚀是不锈钢表面发生的一种局部腐蚀,通常在扉门结构、焊接缝等处形成几个点状或斑点状的腐蚀坑。

点蚀腐蚀往往是由于金属表面的局部缺陷引发的。

3.缝隙腐蚀缝隙腐蚀是在不锈钢的缝隙、接触面等有氧的部位发生的局部腐蚀。

这种腐蚀主要由于缝隙处的氧气耗尽或蓄积了腐蚀介质而引起的。

4.应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是不锈钢在特定介质中受到应力作用而引起的开裂现象。

该腐蚀类型通常发生在高应力或高应变的工况下,会造成材料的开裂甚至断裂。

5.粒界腐蚀粒界腐蚀也称为晶间腐蚀,是指不锈钢晶粒边界处发生的腐蚀。

这种腐蚀通常发生在铸造或焊接等工艺中,晶界处的合金元素溶解得更多,使得晶界处失去了原本的耐腐蚀性。

6.穿孔腐蚀穿孔腐蚀是一种局部腐蚀现象,通常发生在不锈钢的嵌件、焊接部位等处,引起金属表面出现直径很小的小孔。

7.受控腐蚀受控腐蚀是指在特定条件下,通过特定管理措施来控制腐蚀过程。

通过防腐涂层、防腐处理等方法,可以有效减缓或阻止不锈钢的腐蚀过程。

以上是几种常见的不锈钢腐蚀类型,每种腐蚀类型都有各自的定义和产生原因。

了解和分析腐蚀类型对于制定腐蚀控制和防护措施至关重要,以延长不锈钢材料的使用寿命。

不锈钢腐蚀及清洗

不锈钢腐蚀及清洗

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一只大白羊
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一只大白羊
二、不锈钢常见的表面缺陷
③焊接缺陷,对机械性能及局部耐腐蚀性有影响。
④粗糙的表面
不均匀的焊缝及过重的磨削、喷砂会导致粗糙的表面,而粗糙的表面容易堆积沉积物,从而增加腐蚀 和产品污染的风险,过重的磨削,还会导致较高的拉伸应力,从而增加应力腐蚀的风险。
⑤有机物污染
油脂、油、油漆、足迹、胶水残留物、污垢等有机污染物会在侵蚀性环境中导致缝隙腐蚀,可能会导 致经过酸洗后的产品抗腐蚀性降低,产生间隙腐蚀。
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一只大白羊
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二、不锈钢常见的表面缺陷
①由热处理或焊接后高温引起高温氧化,产生的氧化层,在氧化层下的金属中的铬消耗尽。
在450℃到650℃之间回火,会使在结晶格间隙内之碳原子扩散析出与铬形成网状之碳化铬 造成临近区域铬元素之消耗使铬成份降低,无法形成保护膜,而丧失耐蚀性(贫铬区)
电偶腐蚀:两种不同电位金属接触,从而引起电位低的金属发生腐蚀的一种金属接触腐蚀,
两种不同的金属构成宏电池,产生电偶电流,使电位较低的金属(阳极)溶解速度增加,电位较高的金 属(阴极)溶解速度减小,所以,阴极是受到阳极保护的。
不锈钢中含有镍铬等金属元素电位高于碳钢,因ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ做阴极。
不锈钢与碳钢接触,前期碳钢腐蚀速度快,但当碳钢表面形成的腐蚀产物增加到一定多时,碳钢反而起 到一定性的保护作用,从而减缓了碳钢的腐蚀速率。 但不锈钢随着时间的推移,材料表面的钝化层被破坏,且前期不锈钢腐蚀产物少,起到的保护作用小, 引起随着时间的推移,不锈钢的腐蚀反而会比碳钢腐蚀更严重。
不锈钢的不同温度时的回火色: 淡麦黄色:290℃(2-3); 麦 黄 色:340℃(3); 淡红棕色:390℃(3-4); 淡 红 色:450℃(4); 淡 蓝 色:530℃(4-5); 深 蓝 色:600℃(5-6)。
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第三部分不锈钢的腐蚀一、概述1、不锈钢的定义不锈钢是一系列在空气,水,盐的水溶液,酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。

在空气中耐腐蚀的钢称为“不锈钢”,在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为“耐酸钢”。

通常,我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢,或简称为不锈钢。

根据习惯用法,不锈钢一词常包括耐酸钢在内。

现有的不锈钢从化学成分来看,都是高铬钢。

由于在大气中,当钢中的铬含量超过大约12%时,就基本上不会生锈。

钢的这种不锈性一般认为与钢在氧化性介质中的钝化现象有关。

2、不锈钢的分类不锈钢分类主要有以下几种方式:1)按化学成分分有----铬钢(及铬钼钢),铬镍钢,铬锰钢(或铬锰氮钢),铬锰镍钢等。

2)按显微组织分有----奥氏体钢,铁素体钢,马氏体钢,奥氏体+铁素体双相钢,铁素体+马氏体双相钢奥氏体钢等3)按用途分有----耐海水不锈钢,耐点蚀不锈钢(统一在某一钢种上),耐应力腐蚀破裂不锈钢,耐浓硝酸腐蚀不锈钢,耐硫酸腐蚀不锈钢,深冲用不锈钢,高强度不锈钢,易切削不锈钢,耐热不锈钢等。

二、不锈钢的点蚀1、点蚀现象和识别点蚀是在不锈钢表面上局部形成的具有一定深度的小孔或锈斑。

由于点蚀常常被锈层,腐蚀产物等覆盖,因而难以发现。

在金相显微镜下观察点蚀,其断面有多种形貌。

点蚀一般系在特定腐蚀介质中,特别是在含有Cl¯(包括Br¯,I¯)离子的介质中产生。

使不锈钢产生点蚀的常见介质有:大气,水介质及水蒸气,海水,漂白液,各种有机和无机氯化物等。

点蚀可在室温下出现并随腐蚀介质温度升高而更易产生并更趋严重。

点蚀不仅可导致设备,管线等穿孔而破坏,而且常常诱发晶间腐蚀,应力腐蚀和疲劳腐蚀。

虽然,不锈钢的点蚀事故仅占化工,石油等系统腐蚀破坏的~20%,但在大气中使用的不锈钢,却有近80%是由于点蚀和锈斑而损坏。

见图1(a)、(b)。

2、机理一般认为,不锈钢的点蚀是在金属表面非金属夹杂物,析出相,晶界,位错露头等缺陷处,由于钝化膜较脆弱,在特定腐蚀介质作用下,钝化膜修复能力差而造二氧化碳引起的点蚀(a)Cr13不锈钢的局部腐蚀(b)图1成的破坏。

点蚀的出现包括成核和扩展二个阶段。

现以钢的表面上存在硫化锰夹杂为例简述如下:点蚀的成核:在溶液中有Cl¯存在时,金属表面有硫化锰夹杂的部位,由于难以钝化,再钝化而产生优先溶解并形成小孔坑。

硫化物溶解产生H+(或H2S),对不锈钢的新鲜表面产生活化作用,防止小孔坑的再钝化而形成孔蚀源。

点蚀的扩展:孔蚀源形成后,溶解下来的金属离子会产生水解而生成H+并使局部溶液的pH值下降,进而又加速金属的溶解,使孔坑进一步扩大,加深。

随着蚀孔加深并由于腐蚀产物覆盖了蚀坑口,从而使蚀孔内物质迁移困难,导致蚀孔内pH值的进一步降低。

同时,Cl¯在蚀孔内富集,使蚀孔进一步加速扩大并加深,最后形成点蚀。

研究表明,在特定介质中,只要不锈钢的腐蚀电位超过点蚀电位,就能产生点蚀。

3、材料选择提高不锈钢的纯度并降低不锈钢的不均匀性,选择钝化和再钝化能力强的材料是防止不锈钢点蚀的有力措施。

提高不锈钢的纯度,可通过炉外精炼手段,降低钢中的气体和非金属夹杂物的含量。

研究表明,钢中的氧化物,特别是Al2O3;钢中的硫化物,特别是MnS;钢中氮化物,特别是TiN,由于它们本身的物理,化学性质,在介质作用下,常常作为敏感位置而诱发点蚀。

研究还表明,对于常用的18-8型Cr-Ni钢和18-12-2型Cr-Ni-Mo钢,在降低钢中S量的同时降低Mn量也有利于耐点蚀性能的提高。

降低不锈钢的不均匀性,特别是要防止M23C6等碳化物和金属间相的析出。

因为它们周围Cr,Mo等耐点蚀元素的贫化,使它们极易成为点蚀的敏感位置。

由于Cr,Mo,N等元素对提高不锈钢的耐点蚀性非常有效,为了提高不锈钢的钝化和再钝化能力,就要选用高Cr,Mo含量的奥氏体,奥氏体+铁素体双相钢和铁素体不锈钢;选用高Cr,Mo且含N的奥氏体和奥氏体+铁素体双相不锈钢。

如果把常用的不锈钢按其耐点蚀能力由小到大排列起来,大致可以得到下列顺序:铁素体不锈钢:奥氏体+铁素体双相不锈钢:注:顺表中箭头方向耐点蚀能力提高二、缝隙腐蚀1、现象和识别不锈钢表面上若存在金属和非金属夹杂物,例如金属微粒,砂粒,灰尘,脏物,海生物,或者由于结构上的原因,例如铆接,螺栓联接,垫片(圈),管与管板胀接,与非金属接触等,均可形成缝隙。

在腐蚀介质作用下,缝隙内出现腐蚀,就是缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀一般根据缝隙形状不同而具有一定的外形。

轻微时,可以是缝隙内的一般(全面)腐蚀,严重时,多为成片的点蚀状或溃疡状。

研究表明,几乎所有的腐蚀介质均可引起不锈钢的缝隙腐蚀,而没有特定介质的选择。

但是在含Cl¯环境中的缝隙腐蚀则最为常见;缝隙腐蚀对缝隙尺寸有一定的要求,既要使缝隙内,外溶液之间的物质迁移发生困难,还要能允许溶液进入缝隙内,不锈钢产生缝隙腐蚀的缝隙宽度一般在0.025~0.1mm范围内。

2、机理:缝隙腐蚀可分为孔蚀型缝隙腐蚀和活化型缝隙腐蚀二种。

前者是以孔蚀为起源的缝隙腐蚀,主要是由于缝隙内钝化膜的氧化性破坏而引起的;后者的形成机理简述如下:由于缝隙的存在,缝隙内溶液组成物质迁移产生困难。

例如,腐蚀溶液中能使不锈钢钝化的氧进入缝隙,只能通过扩散,因而过程缓慢。

为了维持不锈钢钝态,缝隙内氧迅速耗掉而又的不到及时补充,致使不锈钢表面钝化膜开始还原性溶解。

这种溶解的结果使腐蚀产物金属盐逐渐浓缩,通过水解,缝隙内溶液的pH值急剧下降。

当pH值降低到不锈钢在溶液中的去钝化pH值*时,缝隙内不锈钢表面的钝化膜便产生还原性破坏而形成缝隙腐蚀。

3、材料选择不锈钢的缝隙腐蚀主要是因为缝隙内的溶液酸化,缺氧而引起表面钝化膜破坏。

因而,提高不锈钢钝化膜的稳定性和钝化,再钝化能力同样是提高不锈钢耐缝隙腐蚀能力的重要措施。

因此,选用耐点蚀材料的一些措施同样适用于耐缝隙腐蚀材料的选择。

三、腐蚀疲劳现象和识别在介质与交变应力共同作用下所引起的不锈钢的破坏称为腐蚀疲劳。

由于不锈钢多在腐蚀环境中使用,因此在交变应力作用下,所产生的不锈钢的破坏多为腐蚀疲劳。

与一般机械疲劳相比,不锈钢的腐蚀疲劳表面上常见明显的腐蚀和点蚀。

腐蚀疲劳既可以是仅有一条裂纹,也可以有多条裂纹并存,这与不锈钢的腐蚀疲劳既可以在一点又可以在多处生核并扩展有关。

不锈钢腐蚀疲劳裂纹宏观常见切向何正向扩展并多呈锯齿状和台阶状;微观上裂纹一般没有分支且裂纹尖端较钝。

除腐蚀和裂纹外,不锈钢腐蚀疲劳最重要的特点是断口上有一般机械疲劳的各种特征。

例如,宏观断口较平整,呈瓷状或贝壳状,有疲劳弧线,疲劳台阶,疲劳源等;微观断口则有疲劳条纹等。

不锈钢在任何腐蚀介质中均可产生腐蚀疲劳,而没有介质的选择。

为了验证是否是腐蚀疲劳,还可根据提高钢的强度和耐蚀性或排除腐蚀介质的作用后,是否仍出现破坏来断定。

如果由于钢强度提高,不锈钢疲劳断裂消失或寿命延长,则可断定原断裂为机械疲劳;如果提高了钢的耐蚀性或排除了腐蚀介质的作用后,不锈钢疲劳断裂消失或寿命延长,则可断定原断裂为腐蚀疲劳。

根据断口特征可以准确的把应力腐蚀与腐蚀疲劳区别开来。

2、机理目前,不锈钢腐蚀疲劳的机理主要有以下几种模型。

(1)点蚀应力集中模型:认为不锈钢点蚀坑底部的应力集中是引起裂纹成核的主要原因;(2)形变金属优先溶解模型:认为形变金属为阳极,未变形金属为阴极,从而导致形变部分的优先溶解;(3)表面膜破裂模型:认为在交变应力作用下,金属滑移带穿透表面膜,形成无保护膜的台阶,从而使其处于活化态而溶解,引起裂纹成核。

滑移-溶解反复作用而形成腐蚀疲劳;(4)吸附模型:认为腐蚀介质中的活化物质吸附到金属表面上,使表面能降低,改变了材料的力学性能,从而使不锈钢表面滑移带的产生和裂纹的扩展更易进行。

3、材料选择选择耐蚀性更好的不锈钢和具有复相结构的双相不锈钢,是解决不锈钢腐蚀疲劳的主要措施。

由于不锈钢的腐蚀疲劳多以点蚀为起源,因此,为了防止腐蚀疲劳可选择耐点蚀好的各种不锈钢。

例如,含Cr,Mo较高的马氏体不锈钢,Cr-Ni奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。

由于一些双相不锈钢不仅Cr,Mo较高,且多含有N,因此耐点蚀性能好,同时,由于其组织具有复相结构,不仅显著提高钢的腐蚀疲劳强度,而且疲劳裂纹的扩展也较单相组织结构困难,所以,选用双相不锈钢是解决不锈钢腐蚀疲劳破坏的重要途径。

四、刀状腐蚀1、现象和识别:在含Ti,Nb的Cr-Ni奥氏体不锈钢焊缝与母材之交界处的很窄区域内产生严重腐蚀,而母材和焊缝本身则腐蚀轻微,甚至未见腐蚀,金相显微镜下观察可见敏化态晶间腐蚀的特徽。

研究表明,含Ti的Cr-Ni不锈钢,无论是在氧化性介质,还是在还原性介质中,均可产生刀状腐蚀。

2、机理:冶炼厂在生产含Ti(Nb)的Cr-Ni奥氏体不锈钢时(例如1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni11Ti,0Cr18Ni11Nb等),经冶炼,浇注,锻,轧等成材后,出厂前一般经过920~1150°C 加热,随后急冷的固溶处理。

此时钢中的Ti(或Nb)大都应以TiC(NbC)的形式存在。

但经焊接后,与焊缝相邻的高温(>=1150°C)狭窄区域内TiC(NbC)就会分解,钢中碳便会溶于奥氏体基体中。

在随后的冷却过程中,当此高温区通过450~850°C,即敏化温度范围时,又会有大量富铬的M23C6(Cr23C6)沿晶界析出,从而导致晶界铬的贫化,在介质作用下便会出现刀状腐蚀。

因此,刀状腐蚀系含Ti(Nb)的Cr-Ni奥氏体不锈钢在焊缝熔合线上出现的一种晶间腐蚀,是钢中TiC(NbC)分解,Ti和C溶解,随后富铬的M23C6析出,形成贫铬区的结果。

本质上与敏化态晶间腐蚀没有区别。

3、材料选择从根本上讲,刀状腐蚀仍然是因含Ti(Nb)的Cr-Ni奥氏体不锈钢中常常含有比较高的C量而引起的。

因此,在选择材料时首先考虑选用低碳(0.04~0.06%)和超低碳(<=0.03%)Cr-Ni奥氏体不锈钢以代替含Ti(Nb)的不锈钢;当必须选用含Ti(Nb)的Cr-Ni奥氏体不锈钢时,也须将钢中的碳量控制在允许的范围内并尽量低。

五、晶间腐蚀不锈钢的晶间腐蚀是沿不锈钢晶粒间界产生的一种优先破坏.它曾经是人们20世纪30~50年代最为关注,最为常见的腐蚀破坏形式。

虽然不锈钢敏化态晶间腐蚀的事故已大大减少,但非敏化态晶间腐蚀的研究和解决尚需人们继续努力。

(一)铬镍奥氏体不锈钢的敏化态晶间腐蚀1、现象和识别敏化态晶间腐蚀出现在焊接构件的焊缝热影响区或构件经过450~850°C加热的部件,在介质作用下导致这些部位的泄漏或破损;产生敏化态晶间腐蚀的设备,部件等,其尺寸,外形几乎没有变化且无任何塑性变形;除受腐蚀的区域外,其它部位没有任何腐蚀的迹象,仍具有明显的金属光泽;局部取样检查,受腐蚀部位的强度,塑性已严重丧失,冷弯时不仅出现裂纹,严重时常常出现脆断和晶粒脱落且落地无金属声。

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