最新cl-对不锈钢的腐蚀汇总
关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照
关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照
以下是一篇关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准的文章：
一、引言
不锈钢是一种非常常见的金属材料，其主要特点是耐腐蚀。在工业生产中，不锈钢常被用于制作耐腐蚀要求较高的设备和构件。而氯离子是导致不锈钢腐蚀的主要元素之一。本文将以不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准为主题，从深度和广度两个方面进行全面评估。
二、背景知识
1. 不锈钢的定义
不锈钢，即耐腐蚀不锈钢，是在常温下耐大气、蒸汽、水和酸、碱、盐等腐蚀介质的钢。
2. 氯离子腐蚀
氯离子是导致不锈钢腐蚀的常见物质，其腐蚀作用往往对不锈钢材质构成危害。
三、不锈钢耐氯离子腐蚀标准
1. ASTM G48
ASTM G48是美国材料与试验协会标准中规定的评定不锈钢抗氯离子腐蚀性能的标准之一。该标准通过制定一系列试验方法，评定不同材质不锈钢在氯化物环境中的抗腐蚀性能。
2. ISO 3651-2
ISO 3651-2是国际标准化组织制定的关于不锈钢在氯酸环境中的耐蚀性试验方法。该标准主要用于评定不同不锈钢材质在氯酸环境中的腐蚀性能。
四、个人观点和理解
从以上介绍可以看出，不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准主要是指ASTM G48和ISO 3651-2。对不锈钢材质的腐蚀性能进行评定，可以有效指导工程设计和材料选择。作为我的个人观点，我认为这两个标准的制定对于保障不锈钢制品的质量和安全具有非常重要的意义。
五、总结和回顾
本文对不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准进行了全面评估，重点介绍了ASTM G48和ISO 3651-2标准。通过对标准背景知识和个人观点的分析，希望对读者对不锈钢材质的腐蚀性能有更深入的了解。
氯离子与不锈钢腐蚀
氯离子与不锈钢腐蚀
氯离子对不锈钢腐蚀的机理!
氯离子腐蚀是一种金属晶粒间的腐蚀，表现为不锈钢的脆裂，而且电焊修补后，这中裂纹会沿着焊缝延伸。
根据我们公司的使用情况，设备使用了10年，水温度在70,85摄氏度时候，氯离子在100PPM左右，304的设备开始产生裂纹，最初在焊缝上最为突出，而316L的设备倒是还未出现问题。
但是按照规范奥氏体不锈钢设备氯离子的含量应该控制在25PPM。
从我们使用的情况看，cl-对304的腐蚀一般表现为应力腐蚀的特征，而且多数从焊缝的热影响区、煅件的本体等应力集中的区域开始出现腐蚀。
不锈钢耐腐蚀的机理是由于存在元素铬，铬在很多条件下能钝化从而使设备得以保护。而以氯为代表的活性阴离子极易破坏钝化膜，在材料局部区域形成孔蚀核，最终形成蚀孔。因而不锈钢最怕氯离子。
从资料看，什么样的不锈钢对氯离子都没有防腐蚀。但是我们公司有一种产品的反应釜中包含双氧水，氯化钠，氢氧化钠。但反应釜使用了好多年还没有出现腐蚀情况。
个人认为，碱性环境氯离子对材质腐蚀不是特别明显。
氯离子一般都是海水里，所以要选耐海水腐蚀的钢种，通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证，耐海水腐蚀并不好。在海水环境下不锈钢的使用，孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。对这些局部腐蚀的抑制，已知增加Cr和Mo，奥氏体系不锈钢和双相钢，特别是添加N是有效果的，美国研制的超级奥氏体不锈钢(牌号我记不清了)，日本研制的高N奥氏体系不锈钢，因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀～
以下钢种供参考:
高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢 00Cr16Ni6Mo3Cu1N
最新304不锈钢氯离子腐蚀
304不锈钢氯离子腐
蚀
304 CL-含量标准
25℃时 100mg/L
50℃时 75mg/L
75℃时 40mg/L
100℃时 20mg/L
120℃时 10mg/L
下面是不同氯离子含量对应的材料选择，仅供参考
氯离子浓度 60度 80度 120度 130度
< 10ppm 304 304 304 316
< 25ppm 304 304 316 316
< 50ppm 304 316 316 Ti
< 80ppm 316 316 316 Ti
< 150ppm 316 316 Ti Ti
< 300ppm 316 Ti Ti Ti
> 300ppm Ti Ti Ti Ti
氯离子对不锈钢钝化膜的破坏
处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值，电流密度突然变小，表示开始形成稳定的钝化膜，其电阻比较高，并在一定的电位区域（钝化区）内保
持。随着氯离子浓度的升高，其临界电流密度增加，初级钝化电位也升高，并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内，氯离子与氧化性物质竞争，并且进入薄膜之中，因此产生晶格缺陷，降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下，既不容易产生钝化，也不容易维持钝化。
氯离子对不锈钢腐蚀浓度
氯离子对不锈钢腐蚀浓度
注:关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书第179页,明确约定:
⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L
⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L
⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准以及不锈钢鉴别知识
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准参考
关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》
一书第179页,明确约定:
⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L
⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L
⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L
选择影响因素除了上述的循环水中氯离子含量多少、水的温度和被冷却介质的温度外，还有循环冷却水的酸碱度，同样的氯离子含量，在酸性环境下腐蚀性增强，反之减弱。如316不锈钢材料，对于1．20×10I4(120 ppm， )氯离子含量的循环冷却水，在pH值为5时，不腐蚀的合适温度为：4o℃，在pH值为9时，不腐蚀的合适温度可以大于130℃
202不锈钢相关资料：
202不锈钢相当于我国的 1Cr18Mn8Ni5N,其中Cr前面的1是表示它的平均碳含量为0.1%（实际≤0.12%）。
奥氏体不锈钢按其化学成分又分为铬镍系（美国为300系）奥氏体不锈钢和铬锰系（美国为200系）奥氏体不锈钢两个系列。
铬锰系（200系）奥氏体不锈钢实在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和（或）氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素，除锰之外还有氮，一般还有适量的镍（4%~6%）。钢中锰起稳定奥氏体的作用。由于氮强烈的形成并稳定奥氏体且起很好的固溶强化作用，提高了奥氏体不锈钢的强度，因此这个系列的不锈钢，适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。
在200系列的不锈钢中，是用足够的锰和氮来代替镍，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮就越高，形成100%的奥氏体结构，因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。但由于抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢，使用范围具有局限性。
Cl离子对奥氏体不锈钢的腐蚀
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。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。
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
2． 1 应力腐蚀失效机理
不锈钢 氯离子 温度 对照表
不锈钢氯离子温度对照表
不锈钢在化学工业中的应用是非常广泛的，其中一个重要的应用就是在氯化工生产中。氯离子是氯气中的离子形式，它在化学反应中起着非常重要的作用。而温度则是一个影响化学反应速率和产物选择的重要因素。对于不锈钢在氯化工生产中的应用，我们需要特别关注氯离子和温度对不锈钢的影响。
一、氯离子对不锈钢的腐蚀影响
1.1 氯离子介绍
让我们简单了解一下氯离子。氯离子是氯气中的离子形式，它是化学反应中常见的强氧化剂，具有很强的腐蚀性。在氯化工生产中，氯离子的存在会对不锈钢材料造成腐蚀，降低其使用寿命。
1.2 氯离子对不锈钢的腐蚀机理
氯离子通过和不锈钢材料表面的铬氧化物形成氯化铬，破坏不锈钢的耐蚀性。这种化学反应会导致不锈钢表面形成坑洞，加速材料的腐蚀速度。
1.3 对策
在实际应用中，为了减轻氯离子对不锈钢的腐蚀影响，可以采取一些
对策，比如在不锈钢表面形成一层保护膜，或者选择抗氯化腐蚀能力更强的不锈钢材料等。
二、温度对不锈钢的影响
2.1 温度对不锈钢性能的影响
温度是一个影响不锈钢性能的重要因素。在高温下，不锈钢材料容易发生晶粒长大、析出相变化等现象，导致材料性能下降，甚至出现脆化现象。需要特别注意温度对不锈钢材料性能的影响。
2.2 对策
针对温度对不锈钢性能的影响，可以采取一些对策，比如控制工艺温度、选择耐高温不锈钢材料等，以保证不锈钢材料在高温下的优良性能。
回顾性总结：
本文主要探讨了氯离子和温度对不锈钢的影响。首先介绍了氯离子的腐蚀机理，以及对不锈钢材料的损害。然后分析了温度对不锈钢性能的影响，并提出了一些应对措施。不锈钢在化学工业中的应用需要特别注意氯离子和温度对其性能的影响，以保证其长期稳定的使用。
氯离子对不锈钢影响
对于304，304L主要用于CL-不大于200mg/L场合，316，316L则用于CL-不大于1000mg/L 场合，317，317L则用于CL-不大于5000mg/L场合
氯离子浓度 60度80度120度 130度
< 10ppm 304 304 304 316
< 25ppm 304 304 316 316
< 50ppm 304 316 316 Ti
< 80ppm 316 316 316 Ti
< 150ppm 316 316 Ti Ti
< 300ppm 316 Ti Ti Ti
> 300ppm Ti Ti Ti Ti
Cl离子对奥氏体不锈钢的腐蚀
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。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。
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
2． 1 应力腐蚀失效机理
(最新整理)不锈钢特性及氯离子腐蚀
(完整)不锈钢特性及氯离子腐蚀
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腐蚀与不锈钢
应力腐蚀
应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象.
应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC,裂纹才会扩展。
三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10—3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂
晶间腐蚀
说明：局部腐蚀的一种.沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且金属表面往往仍是完好的,但不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀.通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准以及不锈钢鉴别知识
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准参考
关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》
一书第179页,明确约定:
⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L
⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L
⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L
选择影响因素除了上述的循环水中氯离子含量多少、水的温度和被冷却介质的温度外，还有循环冷却水的酸碱度，同样的氯离子含量，在酸性环境下腐蚀性增强，反之减弱。如316不锈钢材料，对于1．20×10I4(120 ppm， )氯离子含量的循环冷却水，在pH值为5时，不腐蚀的合适温度为：4o℃，在pH值为9时，不腐蚀的合适温度可以大于130℃
202不锈钢相关资料：
202不锈钢相当于我国的 1Cr18Mn8Ni5N,其中Cr前面的1是表示它的平均碳含量为0.1%（实际≤0.12%）。
奥氏体不锈钢按其化学成分又分为铬镍系（美国为300系）奥氏体不锈钢和铬锰系（美国为200系）奥氏体不锈钢两个系列。
铬锰系（200系）奥氏体不锈钢实在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和（或）氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素，除锰之外还有氮，一般还有适量的镍（4%~6%）。钢中锰起稳定奥氏体的作用。由于氮强烈的形成并稳定奥氏体且起很好的固溶强化作用，提高了奥氏体不锈钢的强度，因此这个系列的不锈钢，适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。
在200系列的不锈钢中，是用足够的锰和氮来代替镍，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮就越高，形成100%的奥氏体结构，因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。但由于抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢，使用范围具有局限性。
最新氯离子对不锈钢的腐蚀
氯离子对不锈钢的腐
蚀
氯离子对不锈钢的腐蚀
问题描述：对于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的腐蚀，各种权威的书籍均有严格的要求，氯离子含量要小于25ppm，否则就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。但是事实上在工程应用中我们有很多高浓度的氯离子含量的情况下在使用奥氏体不锈钢，因些分析氯离子对不锈钢的腐蚀，采取预防措施，延长使用寿命，或合理选材。
不锈钢的腐蚀失效分析：
1、应力腐蚀失：不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀。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。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。
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。,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子
的水溶液中便产生了溶解，结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm小蚀坑这些小蚀坑便是孔蚀核。只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。常见预防措施：在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。降低氯离子在介质中的含量。加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳定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。
氯离子对不锈钢的腐蚀性
耐氯离子腐蚀的材料很多，但如果考虑价格因素，如果氯离子浓度小于1000ppm,可以考虑304不锈钢，但有点蚀问题，浓度再大些推荐使用316L，也会有应力腐蚀问题;如果再耐腐蚀就是双相钢，最好是钛材。双相钢是否能够代替Ti材，还要看具体工况。
温度不高于200摄氏度，可以考虑双相不锈钢；钛材比较贵，价钱是2205的4到5倍。但密度是2205的60%。如果不差钱就上TA10
双相钢1.4469或者1.4529 在海水淡化和电厂脱硫上都有应用
C276合金适用于各种含有氧化和还原性介质的化学流程工业。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀，钨元素也进一步提高了其耐腐蚀性。C276是仅有的几种能够耐潮湿氯气、次氯酸盐以及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一，该合金对高浓度的氯化盐溶液具有显著的耐腐蚀性。或者选择N08020合金。
文章：《22Cr双相不锈钢与304L、316L钢在氯化物溶液中耐应力腐蚀性能的比较》
22Cr双相不锈钢在Cl-质量分数为5%时,不发生SCC的使用温度可达150℃,而且随着试验温度的升高和溶液中氯离子含量的增多,破断的时间缩短。
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书第179页,明确约定:
⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L
⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L
⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L
双相不锈钢 氯离子
氯离子对双相不锈钢的腐蚀
氯离子对双相不锈钢的腐蚀主要体现在以下几个方面：
首先，氯离子在不锈钢的氧化膜的穿透力强，能穿透不锈钢的氧化膜达到金属表面，和金属发生一系列的化学反应，产生一些可溶性的物质，这些物质可以改变不锈钢的氧化膜的结构，使其失去阻止金属氧化的性能，从而加速不锈钢的腐蚀。
其次，氯离子具有超强的金属吸附能力，能优先被金属吸附，将金属表面的氧元素给排除掉，这个过程中会破坏不锈钢的钝化状态，加速不锈钢腐蚀。
另外，特定的电位条件下，氯离子会使不锈钢的钝化表面出现活化现象。只有存在一个特定的电位值，给予其相应的电位条件，才能够使不锈钢的钝化表面出现活化现象。而这个特定的电位指的是不锈钢氧化膜的击穿电位，与不锈钢的耐腐蚀性有着直接的联系。
总的来说，氯离子对双相不锈钢的腐蚀影响很大，因此在一些需要避免氯离子腐蚀的环境中，应尽可能采取防护措施，比如使用更耐腐蚀的不锈钢材料或涂层等。
不锈钢与氯离子
不锈钢与氯离子
不锈钢与氯离子含氯离子高的废水都不能使用不锈钢产品与之接触，氯离子会腐蚀不锈钢，因此我想问如下两个问题：
1、氯离子浓度到多高的时候才会腐蚀不锈钢？GW7x6C$S41
2、氯离子腐蚀不锈钢的原理是什么？
3、循环水排水氯离子含量80mg/l，304可行否？管道、泵等材料选型应如何？
poS0R9P"Txx！
1、25PPM以下另外也和温度和压力有关系
2、氯离子对不锈钢钝化膜的破坏
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&m7&px+YM7处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。
当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值，电流密度突然变小，表示开始形成稳定的钝化膜，其电阻比较高，并在一定的电位区域（钝化区）内保持。随着氯离子浓度的升高，其临界电流密度增加，初级钝化电位也升高，并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内，氯离子与氧化性物质竞
争，并且进入薄膜之中，因此产生晶格缺陷，降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下，既不容易产生钝化，也不容易维持钝化。
cl-对不锈钢的腐蚀
• •
304与316L的比较
• 奥氏体不锈钢以304、304L、316、316L为典型代表，由于合金 元素的不同而分别耐多种介质条件的腐蚀。 316L（00Cr17Ni14Mo2）奥氏体钢是超低碳且含Mo的奥氏体不 锈钢，在许多介质条件中有良好的耐均匀腐蚀和坑点腐蚀性能。 Ni含量的提高(14%)有利于奥氏体相的稳定。316L在抗晶间腐蚀、 高温硫、高温环烷酸和坑点腐蚀的能力方面要明显优于304 （0Cr18Ni9）不锈钢材料。 根据大量的实验和实际使用证明，316L在Cl—腐蚀环境中的耐 应力腐蚀能力仅与304材料相当，在工程使用中由于应力腐蚀失 效的概率要大于50%，当使用介质中含有10ppm以上的Cl-时， 其应力腐蚀的危害性就相当明显了，因为Cl—会在某些部位产生 聚集，如换热管与管板之间的缝隙、机械损伤、以及焊缝热影 响区的应力集中部位等。需要指出的是，经固熔或稳定化处理 的奥氏体不锈钢材料在没有加工应力和焊接应力的情况下，它 们导致应力腐蚀的破坏性并不很明显。
缝隙腐蚀：与坑点腐蚀机理一样，是由于缝隙中存在闭塞
电池的 作用，导致Cl-富集而出现的腐蚀现象。这类腐蚀在 法兰垫片、搭接缝、螺栓螺帽的缝隙，以及换热管与管板孔 的缝隙部位，缝隙腐蚀与缝隙中静止溶液的浓缩有很大关系， 一旦有了缝隙腐蚀环境，其诱导应力腐蚀的几率是很高的。
Cl-对奥氏体不锈钢的腐蚀危害
•
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• 00Cr17Ni14Mo2 316L
内因决定外因，因素决定性能
www.animationfactory.com
内因决定外因，因素决 定性能
304与304L的比较
• 304 18Cr-8Ni
• 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲 等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，便用温度-196℃～800℃）。
• 家庭用品（类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消
。 声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件
• 304L 18Cr-8Ni-低碳
• 作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后， 其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度196℃～800℃。
• 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业源自文库野外露天机器，建材耐热零件及热 处理有困难的零件。
316与316L的比较
• 316 18Cr-12Ni-2.5Mo
• 因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工 硬化性优（无磁性）。
• 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区 设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。
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换热管在加工过程中产生的隐患
• 换热管由于胀接应力所引起的应力腐蚀：换热管在强度胀和贴胀之后， 在台阶处的附加应力很大，由机械贴胀所引起的附加应力达到100MPa 以上，而机械强度胀的附加应力则更大。该材质换热器的应力腐蚀失效 主要是在管头部位焊缝边缘的热影响区和机械胀接的台阶处。内大多数 机械制造厂家生产的奥氏体不锈钢换热器的应力腐蚀失效，几乎完全出 现在换热管胀接的台阶处和管头焊接的热影响区，其微观腐蚀形态均呈 树枝状裂纹。胀接应力所带来的危害要远大于焊接应力所带来的危害， 其应力腐蚀优先于焊接应力。国外，为了避开焊接应力所带来的危害， 一般均采取柔性强度胀接的联结方式。国外在管口钻孔的尺寸精度、管 子外径的尺寸精度要比国内大多数制造厂精确得多。此外，国外的胀接 方式采用的是液袋式的柔性胀接，采取先预胀、后紧胀的方法，使胀接 的附加应力达到最低状态，其腐蚀失效的概率比国内机械胀接的要低得 多。但在有Cl—使用的部位一般也不会随便使用奥氏体不锈钢材料，材 质往往上升为双相不锈钢材料，如SAF2205等，但其价格要昂贵得多。
• 在工艺生产上很难保证。因此,比较便捷 的措施就是采用耐应力腐蚀开裂的材料 2205
双相刚基本知识
• 双相钢：又称复相钢，是指不锈钢中同时具有奥氏体 和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。
• 奥氏体加铁素体：独立存在，两相各约占50%。 （>=30%） 双相不锈钢SAF2205（00Gr22Ni5Mo3N）铬22% 镍5%
• 特点：韧性、耐晶间腐蚀性和焊接性高、耐腐蚀性优 于316L
• 弱势如下：普遍性与多面性弱，温度必须控制<250℃
• 综上所述，304、321、316L等奥氏体不锈钢尽管有良好的耐均匀 腐蚀性能，在有Cl—等卤素离子介质的环境中,因为加工残余应力 和温度梯度引起的热应力存在，不可避免的造成应力腐蚀。
结论：
• 一般来说,换热器的应力腐蚀开裂发生在 筒体内壁和管束的外壁,即应力比较大的 部位。
• 304L,316L奥氏体不锈钢在130℃以上 ,不发生应力腐蚀开裂的Cl-含量极限在 10×10-4%以下。
cl-对不锈钢的腐蚀
Cl-对奥氏体不锈钢的腐蚀危害
• 应力腐蚀： Cl-对奥氏体不锈钢的应力腐蚀破坏性极大，奥
氏体不锈钢应力腐蚀的重要变量是温度、介质、非金属夹杂 物的形态/大小和分布以及加工应力的影响。应力腐蚀的破裂 方向一般与应力的作用垂直，并呈树枝状扩展。应力来源于 冷变形、焊接和金属钝击后的残余应力等，这些应力的产生 使金属内部稳定的组织得到了破坏，导致晶粒在应力方向的 作用下位错而形成滑移台阶，这些滑移台阶的构成给Cl—带 来了吸附和渗透的机会。
换热管在加工过程中产生的隐患
• 焊缝热影响区的应力腐蚀：
• 焊接飞溅所引起的应力腐蚀：
• 由于碰撞和锤击所引起的应力腐蚀
• 由于冷变形所造成的应力腐蚀 • 316L与304相比，尽管在添加Mo的同时提高了Ni，
使Ni由原来的9%上升到了14%，增加了钢的奥氏体稳 定性能，使加工硬化现象得到较大改善，但仍存在应 力腐蚀危害。
• 316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
• 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 • 316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品
304与316L的比较
• 奥氏体不锈钢以304、304L、316、316L为典型代表，由于合金 元素的不同而分别耐多种介质条件的腐蚀。 316L（00Cr17Ni14Mo2）奥氏体钢是超低碳且含Mo的奥氏体不 锈钢，在许多介质条件中有良好的耐均匀腐蚀和坑点腐蚀性能。 Ni含量的提高(14%)有利于奥氏体相的稳定。316L在抗晶间腐蚀、 高温硫、高温环烷酸和坑点腐蚀的能力方面要明显优于304 （0Cr18Ni9）不锈钢材料。 根据大量的实验和实际使用证明，316L在Cl—腐蚀环境中的耐 应力腐蚀能力仅与304材料相当，在工程使用中由于应力腐蚀失 效的概率要大于50%，当使用介质中含有10ppm以上的Cl-时， 其应力腐蚀的危害性就相当明显了，因为Cl—会在某些部位产生 聚集，如换热管与管板之间的缝隙、机械损伤、以及焊缝热影 响区的应力集中部位等。需要指出的是，经固熔或稳定化处理 的奥氏体不锈钢材料在没有加工应力和焊接应力的情况下，它 们导致应力腐蚀的破坏性并不很明显。
• 总结：
• 尽管奥氏体不锈钢在Cl-环境中存在点腐蚀、缝隙 腐蚀和应力腐蚀特征，但点腐蚀和缝隙腐蚀都将发展 成为应力腐蚀形态，最后将对设备直接构成破坏性的 腐蚀失效。
奥氏体不锈钢型号对照表
• 中国 • 0Cr18Ni9
美国 304
含量
• 00Cr19Ni10 304L
• 0Cr17Ni12Mo2 316