不锈钢的腐蚀形态 - 360文档中心

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。

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。

不锈钢的腐蚀及耐腐蚀原理

5.不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理不锈钢的腐蚀定义为材料由于与其所处环境介质的反应而造成的破坏。

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。

均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式，因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。

由局部腐蚀而引起的破坏是很难预测的。

因而，设备的寿命也不能精确地预计。

这里给出几种局部腐蚀的例子。

第一例是电化学腐蚀。

当两种或多种不同的金属在某种导电液（电解液）存在条件下接触和连接时，电化学腐蚀就发生了。

此时，两种金属间建立了势能差，同时电流将流动。

电流会从抗腐蚀能力较差的金属（即阳极）流向抗腐蚀能力较强的金属（即阴极）。

腐蚀由阴极上的反应情况而控制，如氢气的生成或氧气的还原。

如果某一大的阴极面与某一小的阳极面相连接时，阳极和阴极之间即会产生大的电流流动。

这种情况必须避免。

另一方面，当我们将此情况颠倒一下，即让某一大的阳极面与小的阴极面相连接时，两种金属之间则会产生小的电流流动。

这种情况是我们所期望的。

在实用指南中，我们将位于某一容器或槽中的焊接金属接点设计为阴极。

紧固件装置是这样设计的，即将阴极紧固件（小面积）与阳极件（大面积）连接在一起。

此概念的例子是将钢板用铜铆钉铆接在一起并暴露在流动速度低的海水中，铜质固定件为小的阴极面，而钢板为大的阳极面。

这种设计是非常便利的，而且可产生良好的相容性。

另一方面，如果相反进行连接，即用钢铆钉来固定铜板，则在钢铆钉上会产生非常快的腐蚀。

此时，铜板则由于钢的腐蚀而被阴极保护。

有趣的是在这种情况下，铜离子的释放被停止，铜板将被海水中的有机物缠结。

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。

不锈钢手册

1、耐蚀性不锈钢的耐蚀性是依靠于形成在其表面的钝化膜，根据是否具有保持这一钝化膜的使用环境条件，随之有明显的不同。

不锈钢通常在强氧化性的环境下，表现出强于贵金属的耐蚀性，与其它金属材料相比较，具有在大多数的腐蚀环境下易钝化的特征。

不锈钢主要分为马氏体系、铁素体系和奥氏体系，其中作为耐蚀性材料主要是铁素体系和奥氏体系。

马氏体系不锈钢含12%Cr，作为实用钢，随着Cr量的增加就越容易钝化。

铁素体系不锈钢在氯化物环境下，由于比奥氏体系不锈钢的应力腐蚀开裂灵敏性差，所以当作石油精制装置用材被广泛使用，相反，有易产生孔蚀、间隙腐蚀或焊接热影响区的晶界腐蚀的缺点。

但是，这些缺点都可以通过添加Ti、Mo元素来改善。

本系钢种的缺点与奥氏体系不锈钢相比，表面耐腐蚀性差，易产生常温切口脆性、475℃脆性、脆性、焊接脆性等等，而且一转变为脆化状态所有的耐蚀性就下降。

奥氏体系不锈钢通常在氧化性腐蚀环境下，使用SUS304；在还原性酸环境下，使用含有Mo或含Mo-Cn元素的SUS316、317、316Ti钢种。

特别在出现由于受焊接等的热影响问题时，在氧化性环境下，希望使用SUS304L、321、347等低碳钢、稳定性钢种；而在还原性环境下，即希望使用SUS316L、317L、316J1L等钢种。

在不锈钢中，还有用Mn置换Ni的Cr-Mn-Ni-N系列，奥氏体+铁素体二相系不锈钢。

前者是为了节省Ni，而将一部分或全部的Ni 以Mn和N来置换的钢种；后者的二相系不锈钢作为SUS329J1最近已被标准化，此钢种易钝化，钝化膜的稳定性好，置于氯化物的环境中，在孔蚀、间隙腐蚀、应力腐蚀开裂方面，表现出比含有Mo的奥氏体不锈钢SUS316更加优越的耐蚀性。

但是，在表面腐蚀性方面，由于Ni含量少，在硫酸浓度10%以上的情况，就比SUS316差。

1-1不锈钢的腐蚀形态（1）表面腐蚀是作为判定不锈钢的一般耐蚀性的基准。

因此根据腐蚀液或者环境的化学，物理条件明显不同，为发挥不锈钢的耐蚀性，为有效地形成钝化，至少需要12%的Cr，虽然对于像硝酸这样的氧化性酸表现出良好的耐蚀性，但在还原性酸的情况下，易被腐蚀。

不锈钢的腐蚀现象及影响因素()

5 不锈钢的晶间腐蚀所谓晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中，并在高温环境下由于晶界合金元素的贫化，沿着材料的晶粒间界受到腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。以奥氏体不锈钢为例，在焊接时，焊缝两侧 2～3 毫米处可被加热到 400～910℃，这就是所谓的晶间腐蚀敏化区，有铬和钼相析出而出现贫化。不锈钢抗晶间腐蚀能力因其金相组织和化学成分的不同而有所不同，如：奥氏体不锈钢和双相不锈钢晶间腐蚀的敏化温度范围是 400～ 850℃；而铁素体不锈钢则在 850℃以上。腐蚀从表面沿晶界深入金属内部，外表看不出腐蚀迹象，但金相观察晶界呈现网状腐蚀。
参考文献（1）宋涛哲《腐蚀电化学研究方法》化学工业出版社 1988 年 12 月 76～79 页（2）傅积和《化纤化工设备防腐蚀》纺织工业出版社 1985 年 3 月 11～17 页（3）周静妤《防腐技术》化学工业出版社 1988 年 12 月 17～47 页（4）冈毅民《中国不锈钢腐蚀手册》 1992 年 6 月冶金工业出版社 189～229 页（5）邵祖光《炼油厂设备加热炉设计手册》第四分篇中石化规划院 141～142页（6）左景伊《腐蚀数据手册》 1985 年 8 月化学工业出版社 19～ 29 页（7）史美堂《金属材料及热处理》上海科学技术出版社 1985 年 10 月 31～33页
1，前言通常所说的不锈钢是不锈钢、耐酸钢及耐热钢的总称。具体来说，不锈钢是指在空气中能抵抗腐蚀的钢;耐酸钢是指在某些化学介质中能抵抗腐蚀的钢，而耐热钢则是指在高温下抗氧化、抗蠕变并耐一定介质腐蚀的钢。从工程来看，不锈钢不是在任何情况下都具有较好的耐蚀性，在一定条件下可能出现点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等现象。如：不锈钢在腐蚀性介质和拉应力共存的条件下，可能产生应力腐蚀；在腐蚀性介质和高温环境共存的条件下，还可能产生晶间腐蚀。后两种腐蚀其隐蔽性和危害性远大于其它腐蚀，往往会造成重大的工程事故。不锈钢抗腐蚀能力因其金相组织和化学成分（主要是合金元素）的不同而有所不同。下面分别介绍上述各种腐蚀产生的原因及影响因素。

不锈钢按腐蚀形态的分类及常见的腐蚀形态

不锈钢按腐蚀形态的分类及常见的腐蚀形态
按腐蚀的形态分类：可分为全面（均匀）腐蚀和局部腐蚀。

全面腐蚀：腐蚀分布在介质与不锈钢相接触的整个界面上，全面腐蚀主要出现在酸、碱、盐等腐蚀环境中；
局部腐蚀：腐蚀分布在不锈钢表面的某些局部。

局部腐蚀多出现在含卤素离子，例如的大气和水环境中。

局部腐蚀的危害远远大于全面腐蚀，许多局部腐蚀常常在设备、构件等没有任何宏观变形甚至在没有任何破损预兆的情况下，就会迅速、突然地破坏，从而造成严重的甚至是灾难性的后果。

常见的腐蚀形态图8.5系国外1962~1997年间对不锈钢腐蚀形态的统计。

CL
从图8.5中可以得出以下结论。

1腐蚀形式主要有全面腐蚀、晶间腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳以及高温腐蚀。

2,全面腐蚀中，新出现的茶色腐蚀增长迅速。

由于茶色腐蚀一般仅为表面变色并不影响不锈钢设备结构的完整性和使用寿命；但从美学角度，则影响很大。

3，晶间腐蚀大量减少，1990年以后已很少出现。

4，1962~1971年大量存在的应力腐蚀（占49%）1990年以来也显著降低，但仍占有较高的比例（10%以上）。

5, 点蚀和缝隙腐蚀有增长趋势。

6, 腐蚀疲劳和高温腐蚀事例，虽然1990~1992年间有显著增加，但1995~1997年已有所减少。

（转自不锈钢概论）。

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。

不锈钢材料的腐蚀方法

3. ①电化学极化、②浓差极化
不锈钢耐蚀原因
塔曼定理：对固溶体而言，将电极电位较高溶质加入到电极电位较低的溶剂金属，若原子百分比达到n/8（n=1，2，……），固溶体的电极电位会急剧变化，耐蚀性将有明显变化。
不锈钢表面：致密、稳定、完整、再生、与基体结合牢固氧化膜。Cr2O3
不锈钢
电偶腐蚀
控制
1.选材上，尽量避免异种金属合金的相互接触；尽量选择在电偶序中位于同组或位置间隔较近的金属合金。
2.切忌形成大阴极-小阳极的不利于防腐的面积比。
3.设法对不同腐蚀电位的金属间接触面采取绝缘措施。
4.对金属表面作处理：镀锌、钝化等等。
晶间腐蚀
概念：指沿晶界进行的，使晶界的连续性受到破坏，腐蚀始于表面，逐步深入内部，直接引起破坏。
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。
金属腐蚀一般介绍
1.腐蚀定义：金属在周围介质（最常见的是液体和气体）的作用下，由于化学变化，电化学变化或物理溶解而产生的破坏。
2.合金耐蚀性判断：标准电极电位大小（表面）。 3.热力学条件：过程（△G）x、p＜0。 4.动力学条件：电极过程（3个主要步骤）、电
极极化、去极化、电解质
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、
2.降低C含量。
水冷。
2.降低C含量。
3. Ti、Nb加入形成碳化物。
4.采用双相钢。
晶间腐蚀
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。

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不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能且外观美观的合金材料，它通过添加耐蚀元素来提高钢材的抗腐蚀能力。

下面将详细介绍不锈钢的腐蚀特性以及其耐腐蚀的基本原理。

1.不锈钢的腐蚀特性不锈钢可以避免由于氧化而引起的生锈现象，这主要是因为其中含有不易被氧化的铬元素，通过与氧气形成的铬氧化物膜来保护钢材。

这种膜可以防止进一步的氧化反应，从而起到抗腐蚀的作用。

此外，不锈钢还具有一定的耐化学腐蚀性能，可以在酸、碱、盐环境中保持较好的稳定性。

2.不锈钢的耐腐蚀机理2.1.铬氧化物膜不锈钢中含有至少10.5%的铬元素，当与氧气接触时，钢表面的铬会与氧气反应生成一层致密的、不透水的铬氧化物膜。

这种氧化膜具有良好的附着性和致密性，能够阻止氧、水和其他腐蚀介质的渗透，有效保护钢材不被腐蚀。

2.2.自修复能力不锈钢材料在受到轻微划伤或局部氧化的情况下，铬元素会与氧气反应生成氧化铬，这种氧化铬可以自愈合刮伤表面的膜，形成新的保护层，从而有效抵御腐蚀性介质的进一步侵蚀。

2.3.钝化作用不锈钢在一定条件下可以形成一层均匀、孔隙度较低的钝化膜，这种膜可以降低钢材的电化学反应速率，从而有效抵御酸、碱等腐蚀性物质的侵蚀。

3.不锈钢的抗腐蚀影响因素3.1.合金成分不锈钢的抗腐蚀性能与其合金成分有密切关系，其中含有较高比例的铬元素和一定含量的镍、钼等元素可以明显提高不锈钢的抗腐蚀能力。

3.2.环境因素不锈钢的耐腐蚀性能会受到环境因素的影响，例如温度、氧气浓度、湿度等。

一般来说，低温和低氧环境有利于不锈钢的耐腐蚀性能，而高温、高氧环境会减弱不锈钢的抗腐蚀能力。

3.3.表面处理不锈钢的表面处理可以进一步提高其耐腐蚀性能。

常见的表面处理包括机械抛光、电化学抛光、电镀、喷涂等，这些方法可以去除不锈钢表面的杂质，增加表面光洁度，减少局部腐蚀的可能性。

综上所述，不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理是通过合金中的铬元素与氧气形成的氧化铬膜来保护钢材不受腐蚀。

不锈钢均匀腐蚀的原因

不锈钢均匀腐蚀的原因不锈钢是一种合金材料，具有优异的耐腐蚀性能。

然而，不锈钢在特定环境条件下仍然可能发生均匀腐蚀，这种腐蚀形式主要是由以下原因引起的。

1.环境因素：不锈钢的均匀腐蚀与周围环境密切相关。

如一些强酸、强碱、高盐度、高温等特殊环境条件下，不锈钢可能会发生均匀腐蚀。

这些环境条件会引发钢材表面的电化学反应，造成钢材内部的金属离子溶解、脱落，从而导致钢材表面的均匀腐蚀。

2.材料因素：不锈钢的抗腐蚀性能与材料本身的化学成分有关。

不锈钢中的铬元素能够与氧气结合形成一层致密的氧化铬膜，该膜能够阻止氧气和水分进一步渗透到钢材内部，从而起到抗腐蚀的作用。

然而，若不锈钢中的铬含量不够高、膜层不均匀或存在缺陷，就会造成钢材表面防护层的破坏，导致均匀腐蚀的发生。

3.温度因素：温度对不锈钢的腐蚀速率有重要影响。

一般情况下，温度越高，不锈钢的腐蚀速度越快。

热温度使得金属更易离子化，同时也加快了各种氧化和还原反应的速率，从而导致更快的均匀腐蚀过程。

4.氧化还原反应：不锈钢的均匀腐蚀是一种氧化还原反应。

在氧气和水的存在下，不锈钢表面的铁离子会被氧化成氧化铁，而部分铁离子则通过还原反应与水中的氧气结合形成氢氧化铁等物质。

这些氧化铁或氢氧化铁的生成使得不锈钢表面产生均匀腐蚀。

为了减少不锈钢的均匀腐蚀，可以采取以下措施：1.选择合适的不锈钢材料。

在特定环境下，选择具有良好耐腐蚀性能的不锈钢材料，确保其抗腐蚀能力能够适应特定的使用环境。

2.提高铬含量。

增加不锈钢中的铬含量能够有效提高抗腐蚀性能，形成更稳定的氧化铬膜，减缓或避免均匀腐蚀的发生。

3.表面处理。

通过喷砂、抛光、镀铬等方式对不锈钢表面进行处理，可以提高表面的光洁度和致密性，从而增强其抗腐蚀性能。

4.采用防腐蚀涂层。

在不锈钢表面形成一层防护涂层，能够提供额外的保护层，延缓或减少不锈钢的均匀腐蚀。

总之，不锈钢的均匀腐蚀是受到环境、材料、温度和氧化还原反应等多种因素的共同作用。

不锈钢的腐蚀研究

无机酸对316L不锈钢的腐蚀1.前言不锈钢是含铬11%以上或同时含镍的钢种的统称。

它在常温氧化性环境（如大气、水、强氧化性酸等）中容易钝化，使表面产生一层氧化铬为主，保护性很强的薄膜，其腐蚀速率极低。

但当温度增高或环境的氧化能力减小时，将由钝态变为活态，腐蚀显著增大。

各类不锈钢对有机酸、有机化合物、碱、中性溶液和多种气体都有良好耐蚀性。

在非氧化性酸（硫酸、盐酸等）中腐蚀严重。

不锈钢设备的腐蚀常常为局部腐蚀，当处于钝态和活态边缘，在含有卤素离子的盐溶液中，可能产生孔蚀。

在含有对应力腐蚀敏感离子（如Cl-、OH-等）的溶液中，受应力的部分（如焊缝附近）则可能产生危险的应力腐蚀破裂。

焊缝两侧的敏化区还易产生晶间腐蚀。

铬镍钢的耐蚀性和机械性能都超过单纯铬钢。

镍的加入促进奥氏体结构的生成，可以得到更好的机械性能，特别是使韧性提高，同时又增大了钝化范围，使它更容易钝化。

316L不锈钢和一般的铬镍不锈钢相似，但由于加入了2%的钼，所以在许多方面比铬镍不锈钢更为优越，特别是在非氧化性酸和热的有机酸、氯化物中的耐蚀性要比铬镍不锈钢好得多，抗孔蚀的能力也较好。

2.不锈钢成分牌号对照表各种不锈钢的成分表中外不锈钢牌号对照表3.无机酸对316L 不锈钢的腐蚀铬镍钢对一切浓度和温度的盐酸都不适用，316L 在盐酸中的溶解度少许降低一些，但也只能用于极稀的酸。

如某些氯化物的溶液中，由于水解作用可能产生极微量的盐酸，可使用316L 不锈钢，但一般容易发生孔蚀。

铬镍不锈钢可使用于常温下5%以下的稀硫酸和90%以上的浓硫酸，316L 的耐蚀性比较好，但使用温度也不宜超过50~70℃。

对于中等浓度的硫酸和发烟酸，所有的铬镍钢腐蚀都很大，不适用。

所有的铬钢对一般浓度的不充气的硫酸都不适用。

硫酸中如含有其它物质，如铬酸、重铬酸钠、硝酸钠和大多数硫酸盐类，对不锈钢具有缓蚀效果。

各种牌号的铬和铬镍不锈钢对硝酸都有良好的耐蚀性。

对70%以下的稀硝酸，适用温度可到沸点上下。

不锈钢管道腐蚀的种类

在众多的工‎业用途中，不锈钢都能‎提供令人满‎意的耐腐蚀‎性能。

根据使用经‎验来看，除机械失效‎外，不锈钢腐蚀‎主要表现在‎：不锈钢的一‎种严重的腐‎蚀形式是局‎部腐蚀（即应力腐蚀‎开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以‎及缝隙腐蚀‎）。

这些局部腐‎蚀所导致的‎失效事例几‎乎占失效事‎例的一半以‎上。

事实上，很多失效事‎故是可以通‎过合理选材‎而予以避免‎的。

1.应力腐蚀开‎裂（SCC）：是指承受应‎力的合金在‎腐蚀性环境‎中由于裂纹‎的狂战而护‎生失效的一‎种通用术语‎。

盈利腐蚀开‎裂具有脆性‎断口形貌，但他也可能‎发生于热性‎高的材料中‎。

发生应力腐‎蚀开裂的必‎要条件是要‎有拉应力（不论是残余‎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‎。

形纹的形成‎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，应力腐蚀开‎裂扩展至其‎一深度时（此处，承受载荷的‎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‎纤维缺陷的‎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‎以及与已微‎缺陷的聚合‎相联系的“韧窝”区域。

2.点腐蚀：是一种导致‎腐蚀的局部‎腐蚀形式。

3.晶间腐蚀：晶粒间界是‎结晶学取向‎不同的晶粒‎间紊乱错合‎的界城，因而，他们是钢中‎各种溶质元‎素偏析或金‎属化合物（入碳化合物‎）沉淀析出的‎有利区域。

因此，在某些腐蚀‎介质中，晶粒间界可‎能先行被腐‎蚀乃是不足‎为奇的。

这种类型的‎腐蚀被称为‎晶间腐蚀，大多数的金‎属和合金在‎特定的腐蚀‎介质中都有‎可能呈现晶‎间腐蚀。

4.缝隙腐蚀：是局部腐蚀‎的一种形式‎，它可能发生‎于溶液停滞‎的缝隙之中‎或屏蔽的表‎面内。

这样的缝隙‎可以在金属‎与金属或金‎属与非金属‎的结合处形‎成，例如，在与柳钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面‎沉积物以及‎海生物想接‎触之处形成‎。

不锈钢晶间腐蚀的原因

不锈钢晶间腐蚀的原因
不锈钢晶间腐蚀是一种常见的不锈钢腐蚀形式，其主要原因为晶间析出物的形成。

在不锈钢加工或使用过程中，当晶粒内部的铬元素与碳、氮、硫等元素结合形成了一些不稳定的化合物时，这些化合物会从晶粒内部沿着晶界逐渐析出，形成了一层不含铬的区域，这种现象被称为晶间析出。

晶间析出物的形成导致晶界处的铬元素浓度降低，而铬元素是不锈钢抗腐蚀的关键元素之一。

因此，当晶界处的铬元素浓度低于一定程度时，不锈钢将会失去其抗腐蚀的特性，从而导致晶间腐蚀。

此外，不锈钢在高温、高压、强酸、强碱等极端环境下，也容易发生晶间腐蚀。

这是因为这些极端环境会破坏不锈钢表面的保护膜，从而使得晶间析出物更容易形成和加速晶间腐蚀的发生。

因此，要防止不锈钢晶间腐蚀的发生，需要控制不锈钢的成分和加工工艺，以减少晶间析出物的形成；同时也要避免将不锈钢暴露在高温、高压、强酸、强碱等极端环境下。

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