不锈钢腐蚀的机理
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。
关于不锈钢耐腐蚀的原理
关于不锈钢耐腐蚀的原理：所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。
不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。
可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。
如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显着增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。
原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。
这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。
这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。
而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种"钝化膜"，继续起保护作用。
因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。
什么是电化学腐蚀？金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
不锈钢的腐蚀
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。
不锈钢的点腐蚀机理
不锈钢的点腐蚀机理在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。
金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。
一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀。
另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。
4.1 电化学腐蚀的基本原理通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。
当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液，2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过，在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉，也就是被电化学腐蚀。
不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关，即电流密度越大腐蚀速度越快。
各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K （25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。
标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。
由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。
另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。
除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在。
金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。
4.2 不锈钢的耐腐蚀原理不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。
合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。
如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。
化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。
电化学腐蚀是涉及电子转移的化学过程，该过程能否进行取决于金属能否离子化，而离子化的趋势可用金属的标准电极电位（ε0）来表示。
由于碳化物、夹杂物，以及组织、化学成分和内部应力的不均匀等的作用，将促使各部分在电解液中产生相互间的电极电位差。
电极电位差愈大，微阳极和微阴极间的电流强度愈大，钢的腐蚀速度也愈大，微阳极部分产生严重的腐蚀。
在电化学腐蚀中能够控制腐蚀反应速度的现象称为极化，极化可使阳极与阴极参与反应的速度得到减弱和减缓。
电解液中离子的缓慢移动、原子缓慢结合成气体分子或电解液中离子的缓慢溶解，都可能是极化的表现形式。
反应面积、搅拌或电解液流动、氧气、温度等因素，都将影响极化的速度。
用极化技术与临界电位可衡量金属与合金在氯化物溶液中点腐蚀与缝隙腐蚀的敏感性。
当不锈钢与异种金属接触时，需考虑电化学腐蚀。
但若不锈钢是正极，则不会产生电流腐蚀。
钝化状态金属的耐腐蚀性取决于铬含量、环境中的氯化物和氧含量以及温度。
某些元素（如氯）可以击穿钝化膜，造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀，故使用钝化状态金属的用户应特别注意点腐蚀、应力腐蚀开裂、敏化以及贫氧腐蚀等。
为了提高不锈钢的耐腐蚀性能，其应处于钝化状态（必要条件），钝化后腐蚀电流密度要低（腐蚀速度），钝化状态的电位范围要宽（相对稳定性）。
对于含镍材料来说，腐蚀有两种主要形式：一种是均匀腐蚀，另一种是局部腐蚀。
在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。
此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。
在这种情况下，钢表面形成疏松层，这层腐蚀产物很容易去除。
另一方面，像合金400这种耐腐蚀性较好的金属，它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。
这是由于合金400可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。
不锈钢的腐蚀
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 Corrosion1、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。
不锈钢的腐蚀
PRE值
点腐蚀
应力腐蚀破裂SCC
定义：指金属材料在固定拉应力和特定 介质的共同作用下所引起的破裂.
特征：1.纯金属SCC敏感性小于合金. 2.硬度高容易产生SCC. 3.拉应力才能产生SCC. 4.有主裂纹,有分支裂纹,主裂纹
垂直于拉应力方向. 5.断裂形式：沿晶、穿晶、混合
形 6.温度高,SCC发生几率高. 60℃以下几乎不发生SCC 7.腐蚀环境有选择性：304 Cl离
电位
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ Ⅳ 时间
18-8钢在沸腾的42%
MgCl2溶液中的电位-时间 曲线
应力腐蚀破裂SCC
SCC机理目前,没有定论 1.几种观点 A.电化学腐蚀为主的观点 B.吸附理论 C.氢脆理论 D.断裂力学理论 2.机理电化学腐蚀为主的观点 1材料表面总会存在电化学的不均匀性钝化膜不连续、缺陷等 2表面缺陷是形成裂纹源的活性点,表面的划伤、小孔、缝隙就是现成的
子溶液, 氯脆,NaOH、H2S在高温高浓 度下也 能导致SCC,碳钢 碱脆,黄铜氨 脆.
应力腐蚀破裂SCC
SCC历程：
第Ⅰ阶段：表面产生钝化膜. 孕育期
第Ⅱ阶段：试样在应力作用下 产生滑移,使表面保护膜破裂. 裂纹成核期、形成裂纹源
第Ⅲ阶段：钝化,膜破裂交互 进行.裂纹形成期
第Ⅳ阶段：裂纹超出断裂的临 界尺寸断裂.失稳、扩展
缝隙腐蚀
机理1Cr13 1.开始时,只有微小的阴极电流从缝内流出,但整个金
属表面包括缝隙内、外仍处于等电位状态,即仍处 于钝态. 2.经一段时间,缝内、外氧浓差增加,缝内金属的电位 变负,使缝内阳极溶解速度增加,结果引起Fe离子、 Cr离子的浓度增加,Cl离子往缝内迁移. 3.氯化物水解,缝内pH值下降,电池的腐蚀电流亦不 断增加. 4.缝内金属致钝电位由于pH值下降而上升时,腐蚀进 入发展阶段.大阴极-小阳极形成,产生严重腐蚀.
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具有优良耐腐蚀性能的金属材料，但在一些特定环境下，仍然会发生腐蚀现象。
下面将分别介绍不锈钢腐蚀的机理、发生原因以及维护处理方法。
一、不锈钢腐蚀机理不锈钢的耐腐蚀性能主要是由其表面形成的一层致密、均匀的氧化膜起到保护作用的。
这一氧化膜主要由Cr2O3组成，其在氧气存在的情况下具有良好的稳定性，并能修复自身。
当不锈钢表面发生划伤、磨损或被腐蚀介质中的一些化学物质侵蚀时，会导致氧化膜受损，无法充分发挥保护作用，从而引发不锈钢腐蚀。
二、不锈钢腐蚀发生原因1.化学腐蚀：不锈钢在强酸、强碱等强氧化性介质中容易发生腐蚀。
酸性介质中的氢离子能够破坏不锈钢表面的氧化膜；碱性介质中的羟离子与不锈钢中的铁发生络合反应，破坏氧化膜。
2.电化学腐蚀：当不锈钢处于具有电解性质的介质中时，可能发生电化学腐蚀。
例如，金属结构中的阳极和阴极发生氧化还原反应，形成腐蚀电池，导致不锈钢腐蚀破坏。
3.晶间腐蚀：不锈钢在高温条件下，在含有一定含氧量的环境中，容易发生晶间腐蚀。
这是因为高温下不锈钢的晶界区域受热影响，晶界区域的Cr含量降低，使其形成致密氧化膜的能力下降。
4.应力腐蚀：当不锈钢在受到应力的同时，接触到特殊环境中的一些介质，如氯离子、硫化物等，容易发生应力腐蚀。
应力作用下，不锈钢表面的氧化膜破坏，进而导致腐蚀。
1.注意环境选择：尽量避免不锈钢长时间暴露在酸性、碱性和含氯环境中。
2.防止划伤和磨损：避免不锈钢表面被尖锐物体划伤，以免造成氧化膜破损，可以选择表面硬度较高的不锈钢材料。
3.定期清洁：定期清洗不锈钢材料表面的杂质和污垢，采用温和的清洁剂清洗，避免使用含酸或含氯的清洁剂。
4.合理使用和维护：在不锈钢材料的使用过程中，要注意控制电位和温度等条件，以减少腐蚀的发生。
定期对不锈钢材料进行检查和保养，发现问题及时维修。
总结起来，不锈钢腐蚀主要是由于不锈钢表面氧化膜被损坏而引起的。
发生腐蚀的原因主要有化学腐蚀、电化学腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。
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。
不锈钢的腐蚀研究
不锈钢的腐蚀研究不锈钢是一种具有良好抗腐蚀性能的金属材料，广泛应用于工业、建筑等领域。
然而，即使是不锈钢，也存在一定程度的腐蚀风险。
因此，对不锈钢腐蚀的研究具有重要意义，可以帮助提高不锈钢的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
不锈钢腐蚀主要包括晶间腐蚀、点蚀和焊接腐蚀等。
晶间腐蚀是一种发生在不锈钢晶粒边界处的腐蚀形式，主要由于碳化物的析出导致晶界区域缺乏了铬元素，使得晶界变得容易氧化、腐蚀。
点蚀是一种局部腐蚀，常发生在不锈钢表面的孔洞、凹坑等处，一旦发生点蚀，会继续蔓延，导致更严重的腐蚀。
焊接腐蚀是由于焊缝区域的化学成分和结构发生变化，使得焊缝区域比基体区域更容易发生腐蚀。
为了研究不锈钢的腐蚀机理和提高抗腐蚀性能，科学家和工程师们进行了大量的实验研究。
其中一种常用的研究方法是电化学测试，包括极化曲线、交流阻抗和电化学噪声等。
极化曲线实验可以通过测量不锈钢在不同电位下的电流变化，来研究其腐蚀速率和腐蚀行为。
交流阻抗实验则通过测量不锈钢电极的复阻抗谱来研究电化学过程的动力学特性。
而电化学噪声实验则是通过分析不锈钢电极电压的随机涨落，来研究腐蚀过程中的局部腐蚀行为。
除了电化学测试，还有一些其他的研究方法也被应用于不锈钢腐蚀研究中。
例如，扫描电子显微镜(SEM)可以观察不锈钢表面的微观形貌和腐蚀产物的形成情况。
能谱分析(EDS)则可以确定腐蚀产物的化学成分。
X 射线衍射(XRD)可以用来分析不锈钢晶体结构的变化。
此外，一些模型和计算方法也被应用于不锈钢腐蚀研究中，例如，通过建立模型来预测不同条件下的腐蚀速率和腐蚀形貌。
不锈钢的抗腐蚀性能还可以通过合金添加、表面处理等方法进行改善。
例如，添加一定量的铬和镍元素可以提高不锈钢的耐腐蚀能力。
在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，可以阻止腐蚀介质的进一步侵蚀。
此外，也可以通过热处理、化学处理等手段来增加不锈钢的抗腐蚀性能。
总的来说，不锈钢腐蚀的研究包括对腐蚀机理和影响因素的探索，以及通过不同的方法来提高抗腐蚀性能。
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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不锈钢的耐腐蚀原理
不锈钢的耐腐蚀原理
不锈钢的耐腐蚀原理主要归结为以下几点：
1. 超薄氧化膜层：不锈钢表面会形成一层非常薄的氧化膜层，该氧化膜层能有效阻隔外界物质对金属的侵蚀和腐蚀。
这是由于不锈钢中的铬元素与空气中的氧反应生成的致密氧化铬膜具有良好的抗腐蚀性能。
2. 良好的合金化作用：不锈钢中添加了一定比例的合金元素，如铬、镍、钼等。
这些合金元素能够与钢中的铁元素形成相同结晶格排列，并在晶界处形成一层稳定的金属化合物。
这种合金化作用可以增强不锈钢的耐腐蚀性能。
3. 自修复性：不锈钢表面的氧化铬膜层具有自修复功能。
一旦被划伤或受到轻微腐蚀，铁、铬离子等会迅速移动到膜层缺陷处，形成新的氧化铬膜，并阻止腐蚀继续发展。
4. 稀土元素的作用：稀土元素（如钕、铈等）在不锈钢中起到优良的抗腐蚀作用。
稀土元素能够改善晶界的稳定性，抑制晶界腐蚀和应力腐蚀开裂。
总的来说，不锈钢的耐腐蚀原理是由于表面形成的氧化膜层，合金化作用，自修复性以及稀土元素的协同作用。
这些因素共同作用，使得不锈钢具有出色的耐腐蚀性能。
不锈钢耐腐蚀的原理
不锈钢耐腐蚀的原理不锈钢是一种具有优异性能的金属材料，其被广泛地应用于制造航空、航天、电子、化工、医药等领域的产品。
与普通钢材相比，不锈钢具有耐腐蚀性强、强度高、耐高温、耐磨损、易加工等优点，因此其应用范围较为广泛。
那么，不锈钢耐腐蚀的原理是什么呢？1.钝化膜的形成钝化膜是不锈钢的一种重要特性，它是一种具有致密结构的氧化物层或硫化物层。
这种氧化物或硫化物能够保护不锈钢表面不受到化学腐蚀的破坏。
钝化膜的形成是不锈钢耐腐蚀的关键。
不同类型的不锈钢钝化膜不同，但它们都可以通过中和酸性物质、形成基氧化物层、或通过电化学方式来形成。
2.合适的合金配方不锈钢材料由铁和其他合金元素组成，这些元素可以调整不锈钢的机械性能、高温强度、耐蚀性和其他特性。
比如，镍是一种让不锈钢具有耐腐蚀性的关键元素。
在钢中加入越多的镍，就越容易形成均匀和稳定的钝化膜。
而钼对不锈钢的耐腐蚀性和耐高温性能也有重要的影响。
3.表面处理在生产不锈钢的时候，需要进行表面处理来减少与环境中物质的接触，以延长不锈钢的使用寿命。
表面处理方法不仅可以对不锈钢材料进行粗糙化处理，如抛光、轧光和喷砂等，还可以对其进行镀膜、包覆和喷涂等处理。
4.环境条件尽管不锈钢具有强的耐腐蚀性能，但其性能也会受到环境条件的影响。
比如，在强酸、强碱、高温或强氧化环境下，不锈钢的耐腐蚀性能会出现下降。
此外，不锈钢表面存在较强的化学反应性，不宜与氯化物、碘化物和溴化物等强氧化性化学物质接触，否则会导致不锈钢的腐蚀。
总之，不锈钢耐腐蚀的原理是通过形成稳定且致密的氧化物层或硫化物层，来保护钢铁表面不受到化学腐蚀的破坏。
钢材的合金配方、表面处理及环境条件对钢材具有重要的影响。
三氯化磷腐蚀不锈钢的原因
三氯化磷腐蚀不锈钢的原因三氯化磷（PCl3）是一种常用的腐蚀剂，可对许多金属材料产生腐蚀作用，包括不锈钢。
不锈钢具有较好的耐蚀性，但在特定条件下，也会受到三氯化磷的腐蚀。
三氯化磷与不锈钢之间的腐蚀反应主要是由于三氯化磷具有活泼的化学性质，对不锈钢表面产生氧化和腐蚀作用。
下面是导致三氯化磷腐蚀不锈钢的几个主要原因：1. 不锈钢表面的氧化物：不锈钢表面具有一层致密的氧化物膜，该膜可保护不锈钢免受腐蚀。
然而，当三氯化磷与不锈钢接触时，它会破坏氧化物膜并导致表面氧化。
三氯化磷可以作为剥落剂，将氧化物膜从不锈钢表面剥离，并暴露出新的金属表面，从而使不锈钢面对腐蚀。
2. 氧化和磷化反应：三氯化磷在与水分接触时会分解产生氢氯酸（HCl），而水分往往会存在于大气湿度中或其他水源中。
氢氯酸可与不锈钢中的铬（Cr）和镍（Ni）等元素发生氧化和磷化反应，破坏了不锈钢的表面保护膜，从而使其更容易腐蚀。
3. 氧化和还原反应：三氯化磷可与不锈钢中的铬和镍等元素发生氧化和还原反应，导致不锈钢表面出现缺陷和腐蚀。
这是因为三氯化磷中的氯离子在还原过程中会与镍和铬等不锈钢中的金属离子结合，形成氯化物沉积物，加速了不锈钢的腐蚀过程。
4. 水解反应：三氯化磷在接触到水分时会水解生成硫酸氢盐和亚磷酸酯等反应产物。
这些产物在与不锈钢接触后，会导致表面产生腐蚀和剥离现象，从而引发不锈钢的腐蚀。
为了减少三氯化磷对不锈钢的腐蚀作用，可以采取以下措施：1. 选择具有更好耐蚀性的不锈钢材料，如增加铬和镍等合金元素的含量，改善不锈钢的抗腐蚀性能。
2. 在使用不锈钢材料之前，对其进行表面处理，并形成一层较好的氧化物膜。
可以采用化学锤或电化学方法等技术进行表面处理，提高不锈钢的耐蚀性。
3. 避免不锈钢与三氯化磷直接接触，可通过使用耐蚀性更好的塑料或涂层材料进行隔离。
4. 在使用三氯化磷时，控制温度、湿度和浓度等条件，避免引起不锈钢腐蚀的恶劣条件。
总的来说，三氯化磷对不锈钢的腐蚀作用主要是由于其活泼的化学性质以及与不锈钢中的元素发生反应，导致不锈钢表面的氧化和磷化反应。
不锈钢腐蚀机理
1 不锈钢的点腐蚀机理在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。
金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。
一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀。
另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。
1.1 电化学腐蚀的基本原理通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。
当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液，2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过，在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉，也就是被电化学腐蚀。
不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关，即电流密度越大腐蚀速度越快。
各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K（25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。
标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。
由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。
另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。
除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在。
金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。
1.2 不锈钢的耐腐蚀原理不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。
合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。
如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。
不锈钢的腐蚀解读
电偶腐蚀
定义：异种金属在同一介质中接触，由于 腐蚀电位不相等有电偶电流流动，使电位 较低的金属溶解速度增加，造成接触处的 局部腐蚀，而电位较高的金属，溶解速度 反而减小，这就是电偶腐蚀。 原理：腐蚀电位较低的金属由于和腐蚀电 位较高的金属接触而产生阳极极化，其结 果是溶解速度增加，而电位较高的金属， 由于和电位较低的金属接触而产生阴极极 化，结果是溶解速度下降，即受到了阴极 保护。
控制
铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢 1.对敏化态的铁素不锈钢，1.固溶处理： 700~800℃回火处理。 1100~1150 ℃保温、 水冷。 2.降低C含量。 2.降低C含量。 3. Ti、Nb加入形成碳化 物。 4.采用双相钢。
Байду номын сангаас间腐蚀
点腐蚀
1.概念：在不锈钢表 面局部地区，出现向 深处发展的腐蚀小孔， 其余地区不腐蚀或腐 蚀很轻微。 2.危害：材料在均匀 腐蚀不明显的情况下 腐蚀穿孔。例：地下 输油、油气管道，换 热器钢管。
不锈钢典型腐蚀
均匀腐蚀 电偶腐蚀 应力腐蚀开裂(SCC 缝隙腐蚀
)
晶间腐蚀
点蚀
磨损腐蚀
微生物(细菌)腐蚀
均匀（全面）腐蚀
定义：材料整个表面发生腐蚀。 特征：可见、对不锈钢而言危害性最小。
均匀（全面）腐蚀
均匀（全面）腐蚀
影响因素 1.材料所在环境及其变化（氧化性介质、强 氧化性介质、介质的选择性） 2.金属表面的电极电位。 3.介质溶液的浓度、温度等。
缝隙腐蚀
影响因素 1.金属本身对腐蚀的敏感性。 2.介质中氯离子的浓度越高，越容易发生缝 隙腐蚀。溴离子、碘离子 3.溶解氧的浓度若大于0.5ppm时便会引起腐 蚀。 4.一般温度越高，缝隙腐蚀的危险性越大。
马氏体不锈钢的抗腐蚀机理
马氏体不锈钢的抗腐蚀机理
马氏体不锈钢是一种具有较高强度和耐腐蚀性的不锈钢，其抗腐蚀机理主要与其组成结构和处理方式有关。
以下是具体的抗腐蚀机理：1.铬元素形成的致密氧化层：马氏体不锈钢中的铬元素是其耐腐蚀
性的关键。
铬能与氧形成一层致密的氧化层，这层氧化层在金属表面形成一层保护膜，防止了金属与环境中的氧化剂、水分等发生化学反应，如氧化。
当这层氧化层受到损伤时，铬会迅速与氧反应形成新的氧化层，从而持续保护钢材免受腐蚀。
2.合金元素的自主修复机理：马氏体不锈钢中添加的一些合金元素，
如镍、钼等，会与钢中的铬、氧、硅等元素相互作用，形成一层自主修复的保护膜。
这层保护膜可以在钢材表面出现微小损伤时，通过合金元素的反应来修复损伤，从而提高钢材的抗腐蚀能力。
3.析出物微区阻挡机理：在马氏体不锈钢的加工和使用过程中，一
些金属元素和杂质会在微观结构中析出，形成一些软态贝氏体和铁素体。
这些微观结构形成的软态贝氏体和铁素体会形成一些微观屏障，阻挡外界腐蚀因素对材料的侵蚀。
4.表面钝化处理：马氏体不锈钢还可以通过表面钝化处理来提高其
耐腐蚀性能。
这种处理可以使钢材表面形成一层钝化膜，这层膜能够阻挡腐蚀介质与钢材的接触，从而提高其耐腐蚀性。
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铬镍不锈钢在含有氧的氯离子的水溶液中,首先在金属表面形成了一层氧化膜,它阻止了腐蚀的进行,使不锈钢钝化。由于压力容器本身的拉应力和保护膜增厚带来的附加应力,使局部地区的保护膜破裂,破裂处的基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比保护膜完整的部分低,形成了微电池的阳极,产生阳极溶解。因为阳极小、阴极大,所以阳极溶解速度很大，腐蚀到一定程度后,又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可重新破坏,发生新的阳极溶解。在这种保护膜反复形成和反复破裂过程中，就会使某些局部地区的腐蚀加深，最后形成孔洞,而孔洞的存在又造成应力集中，更加速了孔洞表面的塑性变形和保护膜的破裂。这种拉应力与腐蚀介质的共同作用便形成了应力腐蚀裂纹。ﻫ2． 2 应力腐蚀失效的防护措施控制应力腐蚀失效的方法,从内因入手,合理选材,从外因入手,控制应力、控制介质或控制电位等。实际情况千变万化，可按实际情况具体使用。
2. ２. 1选用耐应力腐蚀材料 近年来发展了多种耐应力腐蚀的不锈钢,主要有高纯奥氏体铬镍钢，高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。
2. 2. 2 控制应力 在压力容器装配时，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。
2. 2. ３ 严格遵守操作规程 工艺操作、工艺条件对压力容器的腐蚀有巨大的影响。因此,必须严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。铬镍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． ０ ×10 － 6以下。实践证明，在含有氯离子质量分数为500． 0 ×10 － 6的水中，只需加入质量分数为150. ０ ×10 － ６的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。
不锈钢腐蚀的机理
———————————————————————————————— 作者：
————————————————氯离子对不锈钢腐蚀的机理
在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。Cr 和Ｎi 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化，降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高［1 ] 。ﻫ氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2 种观点。成相膜理论的观点认为，由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面，并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。而吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子，与金属形成氯化物，氯化物与金属表面的吸附并不稳定，形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值，在此电位下,不锈钢开始活化。这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大，金属的钝态越稳定。因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。
2 应力腐蚀失效及防护措施ﻫ２. 1 应力腐蚀失效机理[2 ]
在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。所谓应力腐蚀，就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。应力腐蚀一般都是
在特定条件下产生: ① 只有在拉应力的作用下。② 产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及Ｈ２SＯ4 、H２S 溶液中才容易发生应力腐蚀。③ 一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。研究表明,应ﻫ力腐蚀裂纹的产生主要与氯离子的浓度和温度有关。压力容器的应力来源: ① 外载荷引起的容器外表面的拉应力。② 压力容器在制造过程中产生的各种残余应力,如装配过程中产生的装配残余应力，制造过程中产生的焊接残余应力。在化工生产中,压力容器所接触的介质是多种多样的,很多介质中含有氯离子,在这些条件下,压力容器就发生应力腐蚀失效。