奥氏体不锈钢怕CL,S
奥氏体不锈钢氯离子腐蚀浓度
奥氏体不锈钢氯离子腐蚀浓度
奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能的不锈钢材料,
其主要成分是铁、铬、镍和少量的碳。
在氯离子存在的环
境中,会发生氯离子腐蚀。
氯离子腐蚀浓度是指氯离子在溶液中的浓度,通常以mol/L
或ppm(mg/L)为单位。
由于氯离子腐蚀是一个复杂的过程,其腐蚀速率与氯离子浓度、温度、氧气浓度、pH值等因素
相关。
在一般情况下,氯离子浓度超过50 ppm(mg/L)时,就可
能引起氧化腐蚀。
当氯离子浓度超过200 ppm时,会加速
腐蚀速率。
而当氯离子浓度超过1000 ppm时,会引起严重
的腐蚀。
然而,需要注意的是,具体的氯离子腐蚀浓度还与材料的
成分、表面处理、应力状态等因素有关。
不同的奥氏体不
锈钢材料对氯离子的耐蚀性能也有所差异。
因此,在具体
应用中,需要根据实际情况进行腐蚀试验或参考相关文献,以确定适当的氯离子腐蚀浓度。
最新cl-对不锈钢的腐蚀汇总
• 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
• 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℃。
• 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。
• 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℃
• 00Cr17Ni14Mo2 316L
内因决定外因,因素决定性能
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℃)。
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢是一种不锈钢材料,其不锈原理是在其晶格中含有足够的铬元素,并且还有适量的镍元素。
这些元素的存在可以让奥氏体不锈钢在大气中或在一些特定环境下形成一层坚固且致密的铬氧化物膜,即钝化膜。
这层膜能够有效地隔离内部金属与外界环境之间的接触,从而防止氧、水和其他氧化剂的侵蚀。
奥氏体不锈钢中的铬元素是非常重要的,因为铬元素可以与氧结合形成氧化铬,这是一种非常稳定的氧化物。
当铬含量达到10.5%以上时,奥氏体不锈钢才能具备良好的抗腐蚀性能。
此外,适量的镍元素可以使奥氏体不锈钢具备更好的耐酸性和耐碱性。
当奥氏体不锈钢表面破损或受到机械划伤时,新鲜的金属表面会立即与氧气发生反应形成氧化铬膜。
这层膜可以防止进一步的氧化反应发生,并通过自修复能力修复表面的损伤,从而保护金属免受进一步腐蚀的侵害。
总的来说,奥氏体不锈钢能够保持其不锈的原因是其内部含有适量的铬和镍元素,形成了一层稳定而致密的钝化膜,它能够抵御氧、水和其他氧化剂的侵蚀,同时具备自修复能力,使得奥氏体不锈钢具备了出色的耐腐蚀性能。
浅析Cl-对奥氏体不锈钢的腐蚀危害
首先,钝化金属表面上局部吸附侵 蚀性阴离子(Cl-) ,溶液中同时存在的溶 解氧或氧化剂,使金属的腐蚀电位升高, 达到或超过临界点蚀电位,这时,Cl-就可能 击穿表面膜,导致点蚀核的产生。点蚀从 亚稳态孔蚀行为开始。不锈钢表面的各 种缺陷,如表面硫化物夹杂、晶界碳化物 沉积、表面沟槽处等地方,钝化膜首先遭 到破坏露出基层金属,出现小蚀孔(孔径多 为20~30μm) ,这就是亚稳态孔核,成为点 腐蚀生成的活性中心。
接下来,蚀核形成后,相当一部 分点仍可能再钝化,若再钝化阻力小, 蚀核就不再长大。当受到促进因素 影响,蚀核继续长大至一定临界尺寸 时(一般孔径大于30μm) ,金属表面出 现宏观可见的蚀孔,这个特定点成为 孔蚀源。
最后,蚀孔一旦形成则加速生长。 一般认为, 阳离子的容易释放以及阴 离子向缺陷位置上微观凹陷处的迁 移,会引起由于水解作用而产生的侵 蚀性环境的形成;在这些分散的点上 生成的酸性溶液首先可局部地侵蚀 氧化膜,然后侵 蚀金属基体, 加速点蚀发展。
• 不锈钢良好的耐蚀性能来自其表面的可钝化性, 关于不锈钢的表面钝化曾提出过多种不同假说, 主要有氧化物膜理论、吸附膜理论等; • 竞争吸附理论提出, Cl-的竞争吸附可以诱发 点蚀,卤素离子能够渗透并破坏不锈钢表面的 钝化膜,被破坏后的氧化膜难以再生和修复, 所以引起腐蚀;按照此理论,点蚀的发生和发 展主要分三个阶段:
Cl-点蚀机理分析
Cl-点蚀机理Biblioteka 析指标• 由于不锈钢在实际应用中经常处于复杂的变温腐蚀介 质中,温度对于不锈钢腐蚀的影响非常重要, 自从上世纪 70年代初,普遍采用临界点蚀温度评价不锈钢耐点蚀 性能。 • 氯离子在水溶液中的腐蚀属于电化学腐蚀体系,也可 以用电化学极化曲线评价不锈钢耐点蚀性能。
奥氏体不锈钢的腐蚀
奥氏体不锈钢的腐蚀奥氏体不锈钢不仅有良好的耐腐蚀性能,而且有良好的力学性能、工艺性能、焊接性能、低温性能和没有磁性。
漂亮美观,是最理想的金属材料。
所以人们一听到奥氏体不锈钢管用在自来水工程上,在施工中采用氩弧焊焊接,总是万无一失没有问题的。
其实恰恰相反,原因是一般自来水中都含有氯离子(Cl一),微量的Cl一和O2一般影响很大,几个ppm Cl一加上微量O2,可以引起18/8铬镍不锈钢孔蚀和引力腐蚀的破坏.一、据有关资料介绍,奥氏体不锈钢腐蚀破坏事例1、某工厂几十台不锈钢储罐,分别用板厚4—6mm的SUS304、304L、316、316L不锈钢板焊接而成。
在安装后充水,水源来自消防龙头,仅3—4个月放水检查时,就发现严重的点蚀,最多一个罐达200多个蚀孔,最深达4—5mm,储罐已不能正常使用,只好报废,造成巨大的经济损失。
其原因是水中含有氯离子(76~ 1152uug.g-1 CL一),加之焊接酸洗、等工艺控制不严,造成不锈钢表面钝化膜局部弱化或破坏所致。
2、腐蚀点孔极易成为应力腐蚀破裂或腐蚀疲劳的裂纹源。
例如:我国曾发生数起电站锅炉高温过热器和再热器管在投入运行前出现严重泄漏的重大事故。
这些炉管的材料是TP304H不锈钢,在制造中曾在敏化高温区加热,此后在水压试验时,采用了含有少量氯离子(约40ug.g一的自来水,或虽末试泵,但在海滨大气条件下堆放了很长时间。
结果由于残留在水中的氯离子或海洋大气中氯化物的作用,在管内外表面发生了点腐蚀,并进而导致晶间型氯化物应力腐蚀破坏。
3、台湾积体电路(上海)有限公司冲身洗眼器系统,SUS304不锈钢管道,使用介质为自来水,验收运行3~4个月,焊接接头泄漏率高达14.99%、其中焊缝上泄漏占4.48%、热影响区泄漏占10.5%、(热影响区熔合线上泄漏占8.19%、管材上泄漏占0.93%、管件上泄漏占1.39%)原因是自来水中含有氯离子95.9mg/L,(属正常自来水水质),水流速度基本为静态。
最新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。
氯离子对不锈钢腐蚀原理知识讲解
氯离子对不锈钢腐蚀原理氯离子对不锈钢有多种腐蚀1.对钝化膜的破坏目前有几种理论,比较权威:①成相膜理论:Cl-半径小,穿透能力强,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的化合物,使氧化膜的结构发生变化。
②吸附理论:Cl-有很强的可被金属吸附的能力,优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉,氯离子和氧子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。
2.孔蚀(点蚀)孔蚀失效机理在压力容器表面的局部地区,出现向深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀)。
点蚀一般在静止的介质中容易发生。
具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中, 经常发生孔蚀。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。
含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,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。
在外加阳极极化条件下,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。
在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时,能促使蚀核长大成蚀孔。
氧化剂能促进阳极极化过程,使金属的腐蚀电位上升至孔蚀临界电位以上。
蚀孔内的金属表面处于活化状态电位较负,蚀孔外的金属表面处于钝化状态,电位较正,于是孔内和孔外构成一个活态———钝态微电偶腐蚀电池,电池具有大阴极小阳极面积比结构,阳极电流密度很大,蚀孔加深很快,孔外金属表面同时受到阴极保护,可继续维持钝化状态。
孔内主要发生阳极溶解: Fe →Fe2+ + 2e , Cr →Cr3 + + 3e , Ni →Ni2 + + 2e。
介质呈中性或弱碱性时,孔外的主要反应为: O2 + H2O + 2e →2OH-。
氯离子对不锈钢腐蚀原理知识讲解
氯离子对不锈钢腐蚀原理氯离子对不锈钢有多种腐蚀1.对钝化膜的破坏目前有几种理论,比较权威:①成相膜理论:Cl-半径小,穿透能力强,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的化合物,使氧化膜的结构发生变化。
②吸附理论:Cl-有很强的可被金属吸附的能力,优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉,氯离子和氧子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。
2.孔蚀(点蚀)孔蚀失效机理在压力容器表面的局部地区,出现向深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀)。
点蚀一般在静止的介质中容易发生。
具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中, 经常发生孔蚀。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。
含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,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。
在外加阳极极化条件下,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。
在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时,能促使蚀核长大成蚀孔。
氧化剂能促进阳极极化过程,使金属的腐蚀电位上升至孔蚀临界电位以上。
蚀孔内的金属表面处于活化状态电位较负,蚀孔外的金属表面处于钝化状态,电位较正,于是孔内和孔外构成一个活态———钝态微电偶腐蚀电池,电池具有大阴极小阳极面积比结构,阳极电流密度很大,蚀孔加深很快,孔外金属表面同时受到阴极保护,可继续维持钝化状态。
孔内主要发生阳极溶解: Fe →Fe2+ + 2e , Cr →Cr3 + + 3e , Ni →Ni2 + + 2e。
介质呈中性或弱碱性时,孔外的主要反应为: O2 + H2O + 2e →2OH-。
氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀机理
氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀机理?氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀主要使点蚀。
机理:氯离子容易吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性路氯化物,结果在露出来的机体金属上腐蚀了一个小坑。
这些小坑被成为点蚀核。
这些氯化物容易水解,使小坑能溶液PH值下降,使溶液成酸性,溶解了一部分氧化膜,造成多余的金属离子,为了平很腐蚀坑内的电中性,外部的Cl-离子不断向空内迁移,使空内金属又进一步水解。
如此循环,奥氏体不锈钢不断的腐蚀,越来越快,并且向孔的深度方向发展,直至形成穿孔。
由于Cl离子是水中经常含有的物质,又是引起若干合金局部腐蚀的所谓“特性离子”(破钝剂),它进入缝隙或蚀孔内还会与H+生成盐酸,使腐蚀加速进行。
氯离子被认为是304不锈钢发生局部腐蚀的主要原因之一,由于氯离子半径小,穿透钝化膜的能力强,其电负性又很大,氯离子的存在加速了304不锈钢的腐蚀。
另外,应力的存在也加速了氯离子对304不锈钢的腐蚀,降低了304不锈钢抗氯离子应力腐蚀的临界浓度。
在氯离子存在的情况下,多发生的是孔蚀也叫点蚀,属于电化学腐蚀。
点腐蚀多发生在上表面生成钝化膜的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上,当这些膜上某点发生破坏,破坏区下的金属基体与膜未破坏区形成活化—钝化腐蚀电池,钝化表面为阴极,而且面积比活化区大很多,腐蚀就向深处发展而形成小孔。
点腐蚀发生于有特殊离子的介质中,例如不锈钢对含有卤素离子的溶液特别敏感,其作用顺序为Cl—>Br>1—。
这些阴离子在合金表面不均匀吸附导致膜的不均匀破坏。
氯离子具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态。
同时,氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。
点腐蚀发生在某一临界电位以上,该电位称为点蚀电位(或击破电位),用Eb表示。
如把极化曲线回扫,又达到钝态电流所对应的电位Erb,称为再钝化电位(或叫保护电位)。
(完整)氯离子对不锈钢腐蚀的机理
氯离子对不锈钢腐蚀的机理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。
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 应力腐蚀失效机理其中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。
氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀机理终审稿)
氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀机理文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀机理氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀主要使点蚀。
机理:氯离子容易吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性路氯化物,结果在露出来的机体金属上腐蚀了一个小坑。
这些小坑被成为点蚀核。
这些氯化物容易水解,使小坑能溶液PH值下降,使溶液成酸性,溶解了一部分氧化膜,造成多余的金属离子,为了平很腐蚀坑内的电中性,外部的Cl-离子不断向空内迁移,使空内金属又进一步水解。
如此循环,奥氏体不锈钢不断的腐蚀,越来越快,并且向孔的深度方向发展,直至形成穿孔。
由于Cl离子是水中经常含有的物质,又是引起若干合金局部腐蚀的所谓“特性离子”(破钝剂),它进入缝隙或蚀孔内还会与H+生成盐酸,使腐蚀加速进行。
氯离子被认为是304不锈钢发生局部腐蚀的主要原因之一,由于氯离子半径小,穿透钝化膜的能力强,其电负性又很大,氯离子的存在加速了304不锈钢的腐蚀。
另外,应力的存在也加速了氯离子对304不锈钢的腐蚀,降低了304不锈钢抗氯离子应力腐蚀的临界浓度。
在氯离子存在的情况下,多发生的是孔蚀也叫点蚀,属于电化学腐蚀。
点腐蚀多发生在上表面生成钝化膜的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上,当这些膜上某点发生破坏,破坏区下的金属基体与膜未破坏区形成活化—钝化腐蚀电池,钝化表面为阴极,而且面积比活化区大很多,腐蚀就向深处发展而形成小孔。
点腐蚀发生于有特殊离子的介质中,例如不锈钢对含有卤素离子的溶液特别敏感,其作用顺序为Cl—>Br>1—。
这些阴离子在合金表面不均匀吸附导致膜的不均匀破坏。
氯离子具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态。
同时,氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。
点腐蚀发生在某一临界电位以上,该电位称为点蚀电位(或击破电位),用Eb表示。
奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)管材在含有氯离子介质中腐蚀的原因分析
第3 7卷第 1 期
4 奥 氏体 不锈 钢 的 腐 蚀 类 型 【-1 12
与 氯离子 的浓度关 系不大 , 即使 是微 量 的氯 离子 , 也 能产 生应 力腐 蚀 。
1 奥 氏体 不锈 钢 1 r8 iT 性 质 ¨_ l N9 i C 2
奥 氏体不 锈 钢坚韧 、 延展 , 重 要 的是 易 加工 可 最 焊接 , 用 广 泛 。 可用 于 制 造 管 材 ( 力 管 道 ) 热 应 压 、 交换 器 的壳管 、 板等 。然 而 , 含 有 氯离 子 的 介质 平 在 中并 非真 正不 锈 , 会 被腐 蚀 、 孔 、 裂 等 。这 些 它 穿 断
1 r8 i i ClN9 将发生腐蚀 , T 由于大 阴极对小 阳极 的缘 故, 这类腐蚀是局部腐蚀 , 包括孔蚀、 缝隙腐蚀 、 应力 腐蚀 开裂 。
内使用介质是 : 乙烯气体、 氯 氯化氢气体 ( 脱水不好
时 , 质会 长 时 间带 水 ) 资 料 审查 中未 见 安装 及验 介 , 收 资料 。工作 压 力 :.MP ; 作 温 度 :O 。该 压 12 a工 5℃ 力管 道 安装并 投 运二 年 , 生管 道 泄漏 ( 发 泄漏 位 置 不 是在 焊 接位 置 、 而是在 直段 上 ) 经停 车后 检 验 发现 、 , 泄漏 处是 一处 大 小 q O m 的穿 孔 , 除法 兰后 对 管 b m l 拆 道 内壁 进行 检验 发现 、 管道 内 已存 在 多处 分 散 点状
作者简介 : 钱世刚 (9 5 , , 16 一) 男 工程 师 , 从事承压类特种设备 的检验 工作及无损检检测工作 ; 联系人 : 尤刚 , 邮编 : 0 0 , 5 0 2 贵阳市兴关路 5
兴关北巷 1 8号。
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 应力腐蚀失效机理其中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。
奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准
奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准作为不锈钢材料的一种,奥氏体不锈钢因其优良的耐腐蚀性能而被广泛应用于化工、海洋工程、医药和食品工业等领域。
其中,奥氏体不锈钢的耐氯离子腐蚀能力尤为重要。
在实际使用中,奥氏体不锈钢需要符合一定的标准和规定,以确保其耐氯离子腐蚀性能达到要求。
本文将从深度和广度的角度,对奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章。
1. 了解奥氏体不锈钢让我们先来了解一下奥氏体不锈钢的基本情况。
奥氏体不锈钢是一种具有良好的耐腐蚀性能和机械性能的不锈钢材料,主要由铬、镍等元素组成。
它具有良好的抗拉强度和耐热性,能够在一定温度和腐蚀介质下保持稳定的性能。
在工业领域,奥氏体不锈钢被广泛应用于制作化工设备、海洋评台、食品加工设备等,其耐腐蚀性能直接影响到设备的使用寿命和安全性。
2. 氯离子腐蚀的影响接下来,我们将深入探讨氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀影响。
氯离子是一种常见的腐蚀性介质,它能够破坏奥氏体不锈钢表面的保护膜,导致金属表面发生氧化、腐蚀甚至开裂。
特别是在高温、高压和氯化物浓度较高的环境中,奥氏体不锈钢更容易受到氯离子腐蚀的影响。
为了确保奥氏体不锈钢在实际使用中能够保持良好的耐腐蚀性能,有必要对其进行相关的标准和规定。
3. 奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准针对奥氏体不锈钢的耐氯离子腐蚀性能,国际上制定了一系列的标准和规定。
美国材料和试验协会(ASTM)制定了一系列的奥氏体不锈钢相关标准,其中就包括了对其耐氯离子腐蚀性能的要求。
国际标准化组织(ISO)也发布了关于奥氏体不锈钢耐腐蚀性能测试方法和分类的标准文件。
这些标准文件不仅规定了奥氏体不锈钢试样的制备、腐蚀试验的条件,还对其腐蚀程度进行分类和评定,从而保障其在不同工作环境下的腐蚀安全性。
4. 个人观点和理解从个人观点来看,奥氏体不锈钢耐氯离子腐蚀标准的制定和执行,是保障工业设备和工程结构腐蚀安全性的重要举措。
氯离子对不锈钢腐蚀的机理
氯离子对不锈钢腐蚀的机理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。
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 应力腐蚀失效机理其中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。
氯离子对不锈钢的影响
氯离子对不锈钢的腐蚀标题: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。
工艺内容: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,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。
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。
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。
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1、氯离子浓度到多高的时候才会腐蚀不锈钢?氯离子腐蚀不锈钢的原理是什么?;
答:1、25PPM以下另外也和温度和压力有关系
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。
氯离子是各种牌号的奥氏体不锈钢的天敌,只是对不同牌号的不锈钢影响不是一样的,其原因在于,奥氏体在不锈钢的结构组成主要由铬镍合金组成,其铬、镍、氯是同位原素,同位原素会进行互换同化从而形成不锈钢在氯离子环境中的腐
蚀。
在海洋环境下316L只是抗腐蚀能力强一些,并不代表跟氯离子的关系。
在不同的氯离子环境中使用不同牌号不锈钢可以相对抗腐蚀。
如在自来水输送中用304的薄壁不锈钢水管就可以了,因为304不锈钢可以抵抗自来水中的氯离子含量腐蚀。