奥氏体不锈钢的腐蚀

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奥氏体不锈钢的常见腐蚀及避免措施

奥氏体不锈钢的常见腐蚀及避免措施
20 2
20 年第 4 06 期 江 西 化 工
奥氏体不锈钢的常见腐蚀及避免措施
古晓辉
( 江西东风药业股份有限公司工程维修部) 摘 要: 奥氏体不锈钢的常见腐蚀、 腐蚀机理及采取避免措施 关键词: 奥氏体不锈钢 腐蚀机理 措施
在不锈钢中, 铬镍奥氏体不锈钢( r N 为基 以Cl i 89 本型) 得到广泛应用, 其产量占不锈钢产量的7%左 0 右, 见 的 品 种 有 36 l i M2 3 L 常 1 ( C 7 l o) 1 Or N 2 , 6
36 1 OC l Ni2 2 r7 l Mo 36 1L
奥氏体不锈钢的常见腐蚀: 有晶间腐蚀、 点蚀和应 力腐蚀等。 11 当奥氏体不锈钢在制造和焊接时, . 加热温度 和加热速度处在敏化温度区域时, 材料中过饱和碳就 会在晶粒边界首先析出, 并与铬结合形成碳化铬, 此时 碳在奥氏体 内的扩散速度比铬扩散速度大, 铬来不及
补充晶界由于形成碳化铬而损失的铬, 结果晶界的铬
由 对奥氏体不锈钢选择需要充分考虑各 此看来, 相关因素, 对防止奥氏体不锈钢腐蚀起着重要的作用。
参考文献
G 19 6 G 12 6 B 4 7 , B 39
T : i xC% 一0 6 .
它们的共同特点是具有耐腐蚀性和较好的耐热 性。然而, “ 耐腐蚀” 性是相对的, 耐腐蚀” 其“ 性是指在 一定的外界条件和一定的腐蚀介质中, 具有高的化学 稳定性的特性。但此类不锈钢在某些介质情况下使 用, 会产生晶间腐蚀、 点蚀和应力腐蚀等类型的腐蚀, 特别是在含氯离子的介质中尤会产生腐蚀, 众所周知, 在二次大战中, 有人曾用普通奥氏体不锈钢建造扫雷 艇在海水中使用, 其根据是奥氏体不锈钢也是非磁性 的, 而且比木材( 高级)但这艘船并未投人使用, , 在试 航期间就是由于发生应力腐蚀破裂而损坏。 通常采用超低碳或低碳不锈钢的方法来解决, 但 超低碳或低碳不锈钢不是解决此类腐蚀的根本方法, 因此类腐蚀还与其它因素有关。笔者曾作过这样的试 验, 在无菌液贮罐( 外带夹套, 夹套内走氯化钙) 的制作 中, 筒体材料一台选 36, 1 而一台选 31对其在制造中 L 2,

奥氏体不锈钢的腐蚀

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。

不锈钢等级划分

不锈钢等级划分

不锈钢等级划分一、不锈钢等级概述不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金材料,广泛应用于工业、建筑、制造等领域。

根据其化学成分和物理特性的不同,不锈钢可以分为多个等级。

每个等级都有其独特的特点和适用范围。

本文将介绍几种常见的不锈钢等级划分,包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。

二、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是最常见的不锈钢等级之一,其主要特点是具有较高的耐腐蚀性能和良好的可焊性。

奥氏体不锈钢的主要成分是铬和镍,其中铬含量通常在16%以上,镍含量在8%以上。

此外,奥氏体不锈钢还含有少量的碳和其他元素。

奥氏体不锈钢主要用于制造耐酸、耐碱和耐高温设备,如化工容器、石油设备和核电站等。

三、铁素体不锈钢铁素体不锈钢是另一种常见的不锈钢等级,其特点是具有良好的强度和耐磨性。

铁素体不锈钢的主要成分是铬和碳,其中铬含量在12%以上,碳含量在0.1%以下。

铁素体不锈钢具有较低的镍含量,因此价格相对较低。

铁素体不锈钢广泛应用于制造刀具、轴承和汽车零部件等。

四、马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种具有高强度和优异耐腐蚀性能的不锈钢等级。

其主要特点是通过热处理将奥氏体转变为马氏体结构,从而提高了材料的硬度和强度。

马氏体不锈钢通常含有较高的铬、镍和钼等元素,以增加其耐腐蚀性能。

马氏体不锈钢广泛应用于航空航天、汽车和海洋工程等领域。

五、双相不锈钢双相不锈钢是一种特殊的不锈钢等级,其特点是同时具有奥氏体和铁素体的结构。

双相不锈钢的主要成分是铬、镍和钼等元素,其中铬和镍的含量较高。

双相不锈钢具有优异的耐腐蚀性能和良好的可焊性,广泛应用于海洋工程、化工设备和食品加工等领域。

六、总结不锈钢根据其化学成分和物理特性的不同,可以划分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢等多个等级。

每个等级都有其独特的特点和适用范围。

了解不同的不锈钢等级对于正确选择和应用不锈钢材料至关重要。

通过合理的选择,可以满足不同工程和使用环境的要求,提高材料的性能和寿命。

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。

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线是一个非常重要的概念,在材料科学和金属工程领域具有很高的研究价值。

它对于理解不锈钢在不同环境中的腐蚀行为,以及对材料性能的影响有着重要的意义。

通过全面评估和深入探讨这个主题,我们可以更好地理解奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化行为,为材料选型和工程应用提供重要参考。

让我们来详细介绍一下奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线的概念。

奥氏体不锈钢是一种晶体结构为面心立方结构的合金钢,具有良好的耐腐蚀性能。

然而,在一些特定的环境条件下,奥氏体不锈钢会发生晶间腐蚀敏化现象,导致其耐腐蚀性能下降。

晶间腐蚀敏化曲线就是用来描述奥氏体不锈钢在腐蚀环境中的敏化行为的曲线,通过对其进行测试和分析,可以得到材料在不同条件下的腐蚀敏感性,进而指导工程实践中的材料选择和设计。

在深入探讨晶间腐蚀敏化曲线之前,我们需要了解一些基本概念。

晶间腐蚀是指材料在晶界处发生腐蚀现象,通常是由于晶界处的化学成分和结构与晶内部有所不同,导致在特定条件下易受腐蚀。

而敏化现象则是指材料在一定条件下,由于晶界处的某些相的析出或溶解,导致晶界区域的耐蚀性下降。

晶间腐蚀敏化曲线就是用来描述材料在不同条件下发生晶间腐蚀敏化的过程。

通过对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线的全面评估和深入探讨,我们可以更好地理解其腐蚀行为。

在工程领域中,选择合适的不锈钢材料可以有效抵抗腐蚀,延长材料的使用寿命。

对不同环境条件下的材料腐蚀行为进行深入研究,可以为工程实践提供重要的理论指导和技术支持。

总结回顾,奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线是一个重要的研究课题,对于理解材料的腐蚀行为和对材料性能的影响具有重要意义。

通过全面评估和深入探讨这一主题,我们可以更好地指导工程实践和材料选型。

在未来的研究中,我们还可以进一步探讨不同条件下的晶间腐蚀敏化行为及其机制,为提高材料的耐腐蚀性能提供更多的理论支持和实践经验。

在个人观点和理解方面,我认为奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化曲线的研究具有重要的理论和应用意义。

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢一、马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性的不锈钢材料。

它的特点是具有良好的强度和韧性,同时具备优异的耐热性和耐蚀性。

马氏体不锈钢通常由奥氏体不锈钢经过淬火和时效处理得到。

马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体,这是一种具有高硬度的组织形态。

通过淬火处理,奥氏体不锈钢中的铁素体和奥氏体会转变为马氏体,从而提高材料的强度和韧性。

此外,马氏体不锈钢还具有较高的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境中长时间使用。

马氏体不锈钢在工业领域具有广泛应用。

它广泛用于制造各种耐腐蚀的零部件,如阀门、管道、泵体等。

此外,马氏体不锈钢还被广泛用于制造刀具、弹簧和机械零件等。

二、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和机械性能的不锈钢材料。

奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体,这是一种具有良好塑性和韧性的组织形态。

奥氏体不锈钢具有高强度、良好的焊接性能和优异的耐腐蚀性能。

奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能主要取决于其中的铬含量。

铬是一种具有良好抗氧化性的元素,可以形成一层致密的氧化铬膜来保护材料表面免受腐蚀的侵害。

因此,奥氏体不锈钢中的铬含量越高,其耐腐蚀性能就越好。

奥氏体不锈钢具有广泛的应用领域。

它被广泛用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等对耐腐蚀性能要求较高的领域。

此外,奥氏体不锈钢还被应用于建筑装饰、家具制造等领域,其优雅的外观和良好的耐腐蚀性能使其成为理想的材料选择。

三、马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的比较1. 结构:马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体,而奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体。

2. 性能:马氏体不锈钢具有较高的强度和硬度,同时具备良好的耐热性和耐蚀性。

奥氏体不锈钢具有良好的塑性和韧性,同时具备优异的耐腐蚀性。

3. 应用:马氏体不锈钢广泛应用于制造耐腐蚀的零部件,如阀门、管道、泵体等。

奥氏体不锈钢广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等领域。

四、总结马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢都是具有优异耐腐蚀性能的不锈钢材料。

奥氏体不锈钢压力容器晶间腐蚀原因及预防措施

奥氏体不锈钢压力容器晶间腐蚀原因及预防措施

奥氏体不锈钢压力容器晶间腐蚀原因及预防措施摘要:碳析出相是产生奥氏体不锈钢晶间腐蚀问题的最主要因素。

晶间侵蚀并不在金属材料外表上产生损伤痕迹,但金属材料外表仍有光泽,而事实上,晶粒之间的相互作用力还在不断地减小,在冷弯影响下,金属材料外表极易形成裂纹,甚至会对钢制的压力容器产生损伤。

晶间侵蚀的遮蔽性和摧毁力都较强,所产生的影响也相当严重。

对奥氏体不锈钢压力容器晶间侵蚀问题可采取相应的的防治和解决方法,如使用超低碳不锈钢板,在热技术完成后进行热固溶强化处理后,再进行热稳定性管理、均匀化处理后,在焊缝中减小热线能量注入,并进行焊缝控制。

通过上述方法的使用,可大大降低奥氏体不锈钢压力容器发生晶间腐蚀现象的概率。

关键词:奥氏体不锈钢;压力容器;晶间腐蚀原因;预防措施1概述不锈钢板材,因为其具备优异的抗均匀腐蚀性能、加工工艺性能和力学性能,作为钢制压力容器中(包括固定式和移动式压力容器、热交换器等)使用较广泛的抗蚀金属板材。

奥氏体不锈钢因其优异的综合性能,达到不锈钢材料生产量和使用率的百分之七十左右。

不过,因为奥氏体不锈钢容器材料在强氧化和弱氧化介质中可能形成晶间腐蚀现象,或造成材料局部腐蚀穿漏,并使材料力学特点失效等,因此导致晶间腐蚀或失效的研究和防治仍是奥氏体不锈钢在压力容器研究中至关重要的组成部分。

2 奥氏体不锈钢的基本分析通常情况下,不锈钢是指一种裸露于空气中能够抵抗侵蚀的钢质,而依照钢的结构又能够区分奥氏体不锈钢,奥氏体-铁素体不锈钢,铁素体不锈钢或者马氏体不锈钢;按照化学性质,可把不锈钢区分铬镍不锈钢和铬不锈钢。

而使用较为广泛的是奥氏体不锈钢。

纯铁在常温环境下的主要存在方式是α-Fe,其主要存在方式的晶格形式为一体心立方结构,每单位晶胞原子序数2,0.68的致密度。

纯铁在高温条件下晶体结构为γ-Fe,晶体为面心立方体形式,单晶胞原子序数4,0.74的致密度。

晶体可以为单元结构加以延伸,相邻晶体中共享同一个原子,这样就可以扩展成立体结构。

关于奥氏体钢的晶间腐蚀

关于奥氏体钢的晶间腐蚀

有关无磁钻铤钢的几个问题一、关于奥氏体钢的晶间腐蚀(资料摘抄)◇名词:晶间腐蚀—沿着或紧挨着金属的晶粒边介发生的腐蚀。

(摘自:GB10123-88“金属腐蚀及防护术语和定义”1、铬-镍奥氏体不锈钢对晶间腐蚀很敏感,并且有较大的应力腐蚀倾向,但可通过适当的合金添加剂及工艺措施消除。

2、Ti、N、的溶解度、熔点计算公式——◇Nb的熔点:2497℃◇N的溶解度——N在铁素体中的溶解度为:0.05%以下,很低。

N在奥氏体中(如Mn13钢)的溶解度大得多,(在钢中含有13%Mn的条件下:铸钢г13)氮的溶解度可以达到0.5%,实际上为了使钢在凝固过程中不致析出而形成气孔,应使钢的含氮量低于氮的溶解度,一般将含氮量控制在0.20~0.25%。

3、加Ti公式:Ti=5×(%C-0.02%)~0.8% (Nb?)4、碳化钛(或碳化铌)的析出温度——(?)钢(加Ti或Nb的不锈铸钢)在固溶化处理后的淬火过程中不可避免地析出一些碳化物。

由于冷却快,来不及进行原子的充分扩散。

致使碳化铬比碳化钛(或碳化铌)优先生成。

析出一部分碳化物的钢(铬镍不锈铸钢)仍然是含碳量过饱和的组织。

这样的钢如果是在较高的温度(400-700℃)下工作时,由于原子具有一定的活动能力,能进行一定程度的扩散,因而还会继续析出碳化物。

这时碳化铬学是会优先形成。

为了使加入的钛能充分发挥作用,尽量避免形成碳化铬,应将钢在固溶处理以后,再加热至850~900℃下保温一定时间(加Ti时保温4H,加Nb时保温2H),然后现进行淬火,这一温度高于碳化铬的固溶温度而低于碳化钛(或碳化铌)的固溶温度,因此在这一温度下保温时,只有碳化钛(或碳化铌)能够形成而碳化铬不能形成。

(—NbC或TiC的析出温度:850~900℃,高于碳化铬的析出温度)5、加Nb钢——它在钢中的作用与V、Ti和锆很相似,它对C、O、N,都有极强的结合力。

它在钢中可以形成Nb4C3及NbN,而它们也可以结合成Nb(CN),当这些高熔点质点成弥散状析出时,可引起沉淀强化作用,微量的Nb 在钢中以Nb4C3形式存在。

奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止

奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止

奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止1前言不锈钢按组织可分为铁素体不锈钢:如Crl7、 Cr17Ti、Cr28等,马氏体不锈钢:如2Cr13、3Crl3、 4Cr13等,奥氏体不锈钢:如0Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti、 Crl8Nil2Mo2Ti三种。

由于奥氏体不锈钢含有较高的铬和镍.可形成致密的氧化膜且热强性高,故奥氏体不锈钢比其它不锈钢具有更优良的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性,因此奥氏体不锈钢在航空、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用。

但在生产过程是如果焊条选用或焊接工艺不正确时,会产生晶间腐蚀及焊接热裂纹。

2 晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是产生在晶粒之间的一种腐蚀形式。

产生晶间腐蚀的不锈钢,受到应力作用时,晶间腐蚀由表面开始而逐渐向内部发展。

这种腐蚀对于承受重载零件危害很大,因为它不引起零件外形的任何变化而使品粒之间结合遭到破坏,严重降低其机械性能,强度几乎完令损失,往往使机械设备发生突然破坏,是不锈钢最危险的一种破坏形式。

晶间腐蚀可以分别产生在热影响区、焊缝或熔合线上。

在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀。

3晶间腐蚀产生的原因现以18—8型奥氏体钢(例如1CrI8NI9)来说明晶问腐蚀产生的过程。

室温下碳元素在奥氏体的溶解度很小,约0.02-0.03% (质量分数),而一般奥氏体钢中含碳量均超过0.02-0.03%,因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中,以保证钢材具有较高的化学稳定性。

但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450~850~(2或在该温度下长期使用时,碳在奥氏体中的扩散速度大于铬在奥氏体中的扩散速图1晶间腐蚀度。

当奥氏体中含碳量超过它在窀温的溶解度(0.02-0.03%)后。

碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,析出碳化铬Gr23C6。

但收稿日期:2o03一o6一o4 是铬的原子半径较大,扩散速度较小,来不及向边界扩散,品界附近大量的铬和碳化合形成碳化铬,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自品界附近。

Cl离子对奥氏体不锈钢的腐蚀

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。

奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理及预防措施

奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理及预防措施
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奥 俸

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镍 量 8 时 ,能 得 到 均 匀 的 奥 氏体 组 织 , %
且 含 铬 和 镍 量 越 高 ,奥 氏体 组 织越 稳
定 ,耐 蚀性 能就 越 好 ,故通 常没 有 晶间 腐蚀现象 。但如 经再 次加热到 4 0~8 0 5 5 ℃或 在此 温度 区 间工作 ,并 且钢 中含 碳 量超过 0 0 ~0 0 % ,又缺少 T 、Nb等 .2 .3 i 能控 制碳 的元素 时 ,处于腐 蚀介 质 中往 往就 可 以 见 到 晶 间腐 蚀 现 象 。这 说 明 ,
的 正 常使用 和安全 性 ,还 给企 业造 成经
ts ‘)
图 1 1-8 8 钢的晶间腐蚀敏感温度 一时 间曲线
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散 ,与铬结合而 形成 C 2 C 或( r e r 3 6 C 、F ) 2 3 C6沉淀于 晶界。这时 ,由于铬的原子
成分类型有 C l%一 Ni% (8 8 r8 9 1 — 型不 锈 钢 ) CT %一 Ni % 、 CT % 一 、 1 8 1 2 2 3



Ni3 1 %、Cr5 2 %一 Ni0 2 %等 。常用的有 1 1 NiTi CT 9 。奥氏体不锈钢的焊接性从 8
按 正火 状态 下钢的 组织 状态 ,分为 马氏
下 使用 ,于 常温 下腐 蚀介 质 中工作 ,它 的耐 蚀性 能是 基 于钝化 作 用 :奥 氏体 不
锈钢 含 有较 高的铬 ,铬 易氧化 形 成致 密 的 氧化 膜 ,能提 高钢 的 电极 电位 , 因此 具 有 良好 的耐 蚀性 能 。当含铬 量 1 8% 、
状态 。若 经再 次 中温加热 ( 4 0~8 0 在 5 5 ℃ 之 间 ) 则 过 饱 和 的 碳 将 向 晶 界 扩 ,

奥氏体不锈钢耐腐蚀原理

奥氏体不锈钢耐腐蚀原理

奥氏体不锈钢耐腐蚀原理2007-8-23 10:28在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。

奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr -8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。

如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。

此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。

此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。

高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。

由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

2008年不锈钢新牌号标准注解2008-1-15 14:07近期国内钢厂发布了不锈钢新牌号标准,经过比较分析,新牌号与旧牌号标识上基本没有太大变动,主要的化学元素标识都没有变动,只有碳含量标识和个别钢种里面化学元素发生变动:1、碳(C)含量标识1) 旧牌号:Cr之前的数字表示碳的千份之几的含量。

如201(1Cr17Mn6Ni5N):碳(C)含量千分之一;2Cr13(420),7Cr17(440A),分别表示碳(C)含量千分之二和千分之七;如果C≤0.08%为低碳,标识为“0”,如(304)0Cr18Ni9;C≤0.03%为超低碳,标识为“00”,如00Cr17Ni14Mo2(316L)。

2) 新牌号:Cr之前的数字表示碳(C)的万分之几的含量。

如201牌号为12Cr17Mn6Ni5N,表示碳(C)含量万分之十二(0.12%);304牌号为06Cr19Ni10,表示碳(C)含量万分之六(0.06%);316L牌号为022Cr17Ni12Mo2,表示碳(C)含量万分之二点二(0.022%)。

奥氏体不锈钢的特性

奥氏体不锈钢的特性

奥氏体不锈钢的特性一般来说,304 不锈钢与316 不锈钢在抗化学腐蚀性能方面差别不大,不过在某些特定介质下有所区别。

最初开发出的不锈钢为304,在特定情况下,这种材料对点腐蚀(Pitting Corrosion)比较敏感。

额外增加2-3%的钼可以减少这种敏感性,这样就诞生了316。

此外,这些额外的钼还可以降低某些热有机酸的腐蚀。

316 不锈钢几乎成为食品饮料行业标准材料。

由于世界范围内钼元素的短缺及316 不锈钢中镍含量更多,316 不锈钢的价格比304 不锈钢更贵。

点腐蚀是一种主要由不锈钢表面沉积腐蚀引起的现象,这是因为缺氧而不能形成氧化铬保护层。

尤其在小型阀门中,阀板上出现沉积的可能性很小,因此点腐蚀也很少发生。

在各种类型的水介质(蒸馏水、饮用水、河水、锅炉水、海水等)中,304 不锈钢与316不锈钢的抗腐蚀性能几乎一样,除非介质中氯离子的含量非常高,此时316 不锈钢就更合适。

在大多数情况下,304 不锈钢与316 不锈钢的抗腐蚀性能没有多大区别,但有些情况下也可能差别很大,需具体情况具体分析。

一般来说阀门用户应该心中有数,因为他们会根据介质的情况选择容器和管道的材质,我们不建议向用户推荐材料。

奥氏体不锈钢的特性低碳类型不锈钢奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能来自金属表面形成的氧化铬保护层。

如果材料加热到450℃到900℃高温,材料的结构就会发生变化,沿晶体边缘会形成碳化铬。

这样在晶体边沿就无法形成氧化铬保护层,从而导致抗腐蚀性能降低。

这种腐蚀称为“晶间腐蚀”。

由此开发出了304L 不锈钢和316L 不锈钢来对抗这种腐蚀。

304L 不锈钢和316L 不锈钢的含碳量都较低,因为碳含量减少,所以就不会产生碳化铬,也就不会生成晶间腐蚀。

应该说明的是,较高的晶间腐蚀敏感性并不意味着非低碳材料就更容易腐蚀。

在高氯环境中,这种敏感性也越高。

请注意这种现象缘于高温(450℃-900℃)。

通常焊接是达到这个温度的直接原因。

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀一.什么是晶间腐蚀Cr-Ni奥氏体为不锈钢的晶间腐蚀是在特定的腐蚀介质中材料的晶粒边界受到腐蚀使晶粒之间失去结合力,使这部位的强度,塑性丧失。

冷弯时出现裂纹,或脆断或晶粒脱落且落地无声的一种局部腐蚀现象。

使不锈钢产生晶间腐蚀使不锈钢产生晶间腐蚀的介质有:HNo3,H3PO4,H2So4,HF,HNo3+HF,HNo3+HAC,HNo3+No3盐,H2SO4+FeSo4等,为保证钢的质量,不锈钢钢材出厂前需要进行晶间腐蚀倾向检验。

二.铬—镍奥氏体不锈钢敏化态晶间腐蚀的原因:晶间腐蚀与晶界碳化物沉淀(析出)有关,将铬—镍不锈钢加热到高温(1000︿1150℃;随钢种而异)保温后快冷(水冷),此时铬-镍不锈钢中含碳量在0.02—0.03以上时.碳在钢中即处于过饱和状态,随后在不锈钢的加工及设备制造和使用过程中,若再经过450︿850℃的敏化温度加热(如焊接后使用,则钢中过饱和的碳以Cr23C6(M23C6)的形式优先晶介析出,使钢产生晶间腐蚀趋向。

碳化物在晶介析出,其中含70-75%铬,由于碳从晶内向晶介扩散速度较铬快,晶介碳化物形成时耗用的铬基本不是取晶内,而是吸取晶介附近上铬,从而使晶介的铬量降至钝化的极限量12%以下,而晶粒内仍保持18%左右,即具有足够钝化能力,这样,晶粒与晶界构成微电池,晶界为阴极,受到加速腐蚀,逐渐产生晶间腐蚀现象,低温敏化时,晶介析出和晶间腐蚀趋向一致,所以敏化温度达到650℃作为敏化温度,来检验晶间腐蚀倾向的原因,一般﹥730℃敏化碳化物呈孤立颗粒状析出,贫铬区不连续,晶间腐蚀趋向小,低于650℃敏化,碳化物连续呈片状析出,贫铬区连续晶间腐蚀趋向大,三产生晶间腐蚀倾向的影响因素及控制方法1.碳形成碳化物在晶介析出,一般C%控制0.025%,先进的AOD,Vod 精炼炉可提供大工业化规模生产C≤0.03超低碳不锈钢的能力,以避免晶间腐蚀产生2.铬,镍主要是对碳的活性的影响,钢中与碳结合力强的元素如铬钼降低碳的活性,而碳的活性与碳在奥氏体中溶解度成正比,因此铬钼必然降低碳的溶解度,所以敏化加热时碳化物的析出亦减少另外镍硅等元素不形成碳化物是提高碳的活度的元素,故增加晶间腐蚀的倾向性,可见,铬提高耐晶间腐蚀性能,镍改善热穿孔的毛管表面质量,但需要控制铬镍比即铬/镍<1.72,使管坯铁素体量<1.5级.提高镍降低铬,即降低铬镍比,就降低了耐晶间腐蚀的倾向,3钛为防止晶间腐蚀产生的办法,除降低碳含量之外,也可向钢中加入钛,因为钛和碳的亲和力比铬和碳的亲和力强,避免晶间析出铬的碳化物,造成晶介贫铬,使钢具有高的耐晶间腐蚀性能,即向钢中加入钛和铌,优先形成碳化钛和碳化铌,一般标准中控制钛含量为Ti=5(C-0.02) ︿0.8,钢中含钛量的增加往往造成成品和半成品的质量下降,唯一办法是降低钢的中碳和氮(最好控制在0.05︿0.06%)含量.四热处理工艺的影响为防止铬镍奥氏体不锈钢产生敏化态晶间腐蚀除成功控制根本条件外,必须正确有热处理工艺保证,为使钢中钛与碳充分形成TiC,热处理温度和时间起决定作用TiC在800℃时开始形成在900℃时形成数量最多,随后在温度升高TiC数量下降.所以采用稳定化处理即在保温2小时,空冷,使TiC在晶内充分析出,可以明显提高耐晶间腐蚀性能,为使缩短热处理时间,并使材料充分软化,尤其当碳钛含量较高时,为使力学性能达到标准要求,钢管多采用固溶修理工艺为1000℃︿1050℃,水冷,此时固溶的钛量较900℃时增加,为保证晶间腐蚀合格.必须相应提高Ti/C的值,含钛不锈钢标准中的上限温度≥1100℃应尽量避免采用尤其是钢中的Ti/C值偏低时.,晶间腐蚀不容易合格五.组织的影响5.1粗晶钢比细晶钢的晶间腐蚀倾向大,.因为在一定体积内粗晶钢的晶界可能较细晶少,在固溶敏化制度处理后(650℃2小时或670℃1小时.Cr23C6沉淀数量一定时粗晶的晶介碳化物密度比细晶大,使粗晶晶介贫铬的倾向增大,热处理温度过高,易形成粗晶,尤其采用电接触加热理时,凭目测往往会超温,造成晶粒粗大,晶间腐蚀不合格。

奥氏体不锈钢 金相腐蚀时间

奥氏体不锈钢 金相腐蚀时间

奥氏体不锈钢金相腐蚀时间奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel)是一类常见的不锈钢材料,以其卓越的耐腐蚀性能而被广泛应用。

在工业和日常生活中,我们常常会接触到奥氏体不锈钢制成的各种产品,比如厨具、水龙头、医疗器械等等。

而金相腐蚀时间,则是评估奥氏体不锈钢材料腐蚀性能的重要指标之一。

本文将从深度和广度两个角度探讨奥氏体不锈钢的金相腐蚀时间,帮助读者更好地理解这一概念。

一、奥氏体不锈钢的基本特性奥氏体不锈钢是一种由铁、铬、镍和其他合金元素构成的合金材料。

它的主要特点是具有良好的耐腐蚀性、高强度和良好的可塑性。

其中,铬元素起到了抗腐蚀的关键作用,形成了一层致密的氧化膜(铬氧化物),防止了金属表面进一步被腐蚀。

而镍元素则提高了材料的抗腐蚀性和韧性。

奥氏体不锈钢被广泛应用于各种耐腐蚀性要求较高的场合。

二、金相腐蚀时间的意义及测试方法金相腐蚀时间是指材料在特定环境下腐蚀所需的时间。

它是评估奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的重要指标之一。

通常,金相腐蚀时间由实验室测试得出。

测试方法通常包括浸泡法、喷洒法等。

在金相腐蚀测试中,奥氏体不锈钢样品会暴露在含有腐蚀介质的环境中一定的时间,然后通过观察样品表面的腐蚀程度来评估其耐腐蚀性能。

三、奥氏体不锈钢的金相腐蚀时间受影响因素奥氏体不锈钢的金相腐蚀时间受多种因素的影响,主要包括材料的成分、处理状态、腐蚀介质的性质等。

奥氏体不锈钢的成分会直接影响其腐蚀性能。

高铬含量有利于提高不锈钢的耐腐蚀性能。

奥氏体不锈钢的处理状态也会对金相腐蚀时间产生影响。

热处理、冷变形等工艺会改变材料的晶体结构和组织性能,从而影响金相腐蚀时间。

腐蚀介质的性质也是决定金相腐蚀时间的关键因素。

不同介质的pH值、温度、含氯量等都会对奥氏体不锈钢的腐蚀性能产生影响。

四、奥氏体不锈钢的金相腐蚀时间的应用范围奥氏体不锈钢的金相腐蚀时间在多个领域具有广泛的应用。

在制造业中,金相腐蚀测试可以帮助选材和评估不锈钢材料的性能,确保产品的质量和可靠性。

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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。

从而导致了对SUS304不锈钢管道焊接接头的孔蚀和应力腐蚀破坏。

4、岭澳核电站循环水过滤系统,反冲洗海水管道,设计流速 2.3m/S,设计采用DN150×7.11mm的316L不锈钢管。

输送的海水含氯量为17g/L。

2000年
5月17日安装完工,交付调试后系统运行,2001年4月1号机组管道,首次出现弯头焊口处泄漏点,表现为穿透性孔,孔的直径很小,但肉眼可见,管道内壁腐蚀呈扩展状褐色锈迹,判断为典型的不锈钢点腐蚀,(即孔腐蚀)。

316L不锈钢有很好的抗氧化性能,由于含碳量在0.03%以下,减少了焊后碳化铬的沉淀,在焊后有较好的耐腐蚀性。

但316L不锈钢在氯化物(尤其是氯离子)环境中,对应力腐蚀最为敏感,不具备耐氯离子腐蚀的功能。

二、氯离子对不锈钢的腐蚀机理。

以上四个事例告诉我们:氯离子是奥氏体不锈钢的克星,其腐蚀机理如下:
1、不锈钢的耐腐蚀性能
通常把能够抵抗大气及弱酸腐蚀的含铬量12-14%的钢称不锈钢;把能够抵抗较高浓度酸腐蚀的含铬量16-18%以及更多的的钢称耐酸钢。

但习惯上都叫不锈钢。

不锈钢正因为有足够含量的铬,其保护性氧化膜是自愈性的。

当其薄膜破坏时,有足够的铬(Cr3+)阳离子重新形成新的保护性氧化薄膜。

致使它能进行机械加工也不失去抗氧化性能;当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区的时候,就不能形成有效的保护性氧化膜;另一方面,在非氧性介质中,金属即使有足够的铬,由于缺氧,其氧化膜的保护效果会下降;缺氧也不会行成新的保护性氧化膜。

这说明不锈钢之所以能不锈,关键在于:一、有足够的铬,二、有足够的氧,两者只要有一方不足,就不能形成有效的保护性氧化膜,这时的金属就不耐腐蚀了,就会锈了。

不锈钢中含钼可以增加钝化作用,提高耐腐蚀性能,特别是提高在非氧化性介质中耐腐蚀的稳定性,阻止点腐蚀倾向有良好的作用。

2、氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀
对于奥氏体不锈钢来说,氯化物溶液(主要是氯离子)是克星奥氏体不锈钢不仅容易发生孔蚀、也容易发生应力腐蚀、缝隙腐蚀、在热作用下也能发生晶间腐蚀,以下是孔蚀和应力腐蚀的机理:
(1)孔蚀是在金属表面上产生1毫米左右达几毫米深的穿孔腐蚀(也有坑状碟形浅孔)它是破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一。

孔蚀发生在容易钝化的金属(如不锈钢、铝合金等)因为钝态金属仍有一定的反应能力,即钝化膜被溶解和在钝化处于动平衡状态。

当自来水中含有活性阴离子(Cl-、Br-)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。

其原因是氯离子能有先地选择地吸附在非金属夹杂、划伤痕等缺陷的钝化膜上,把氧元子排挤掉。

然后和钝化膜中的氧离子结合,合成可溶性的氯化物。

从而使钝化膜溶解出微小的破坏口,新露出的基底金属上生成小蚀坑,成为电池的阳极,周围大面积的膜成为阴极,阳极电流高度集中,使腐蚀迅速向内发展,形成孔蚀。

孔外部为腐蚀产物阻塞,内外的对流和扩散受到阻滞,孔内形成独特的闭塞区(亦称闭塞电池),孔内的氧迅速的耗尽,只剩下金属腐蚀的阳极反应,阴极反应氧离子化完全移到孔外侧进行。

因此孔内很快积累了带正电的金属离子,为了保持电中性,带负电的Cl-从孔外移到孔内,Cr-增浓;金属离子水解产生H+,孔内的PH值H+和Cl一形成腐蚀强烈的盐酸,如下公式:
M++ Cl-+H2O=MOH↓+H++Cl-
图示:孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀发展阶段示意图图示孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀发展阶段,a-钝化膜局部破裂;b-膜破口腐蚀闭塞区内金属离子增浓;c-阴离子进入闭塞区,金属离子水解,pH下降;d-裂纹内产生自催化加速腐蚀过程,H在尖端析出,渗入裂缝前缘,使金属脆化。

闭塞区内溶液组成(H+,Cl-)和区外过然不同。

图中显示了这个变化的各个阶段。

当PH值下降到某临界值,腐蚀率突然上升,形成加速腐蚀,孔内产生阴极放氢反应,孔蚀由闭塞区酸性电池控制。

蚀孔形成后,是否深入发展直至穿孔,一般如孔少,电流集中,深入发展的可能性大;如孔多又较浅,闭塞程度不大,危险性也小。

(2)合金在腐蚀和一定方向的拉应力同时作用下产生破裂,称为应力腐蚀破裂。

它是最危险的腐蚀形态之一。

应力腐蚀破裂的发生和发展可分为三个阶段:
(1)、金属表面生成钝化膜或保护膜。

(2)、膜局部破裂,产生蚀孔或裂缝源。

(3)、裂缝内发生加速腐蚀,在拉力作用下,以垂直方向深入金属内部。

产生应力腐蚀必须满足上述三个阶段的生成环境。

以奥氏体不锈钢Cl-系为例:环境中必须含有Cl-和氧,因为奥氏体不锈钢在含有氧的环境内很容易钝化,满足了条件1;Cl-是破钝剂,在应力作用下,
膜的局部缺陷处很容易破裂,满足了条件2 ;裂缝内形成闭塞区,PH值下降,Cl-从外部迁入增浓,PH值下降到1.3以下腐蚀加速,这和孔蚀相同,裂缝尖端产生了氢,引起局部脆化,在拉力作用下发生脆化破裂,然后裂尖又进入酸性溶液,裂缝在腐蚀和脆裂的作用下迅速发展。

(见图)
3、自来水中的氯离子和水的流动速度
(1)一般自来水中氯离子的来源
氯是一种强氧化性杀菌剂。

用于水处理过程的杀菌、消毒。

氯由于其有杀菌力强、价廉、来源方便和使用简单等优点,而是应用最广泛的杀菌剂。

消毒的原理,氯消毒以液态、漂白粉或次氯酸钠为消毒剂,通过其氧化作用来杀灭微生物。

为了防止残余微生物在配水管网中再度繁殖,自来水的管网水中必须保持尚没用完的一定浓度的剩余消毒剂,来确保消毒完全进行,获得满意的消毒效果。

为此我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-85规定:对于水中“余氯含量、用氯消毒时,接近水厂或加压站附近的游离氯的含量不得小于0.3 mg/L;在管网末梢游离氯的含量不得小于0.05 mg/L;氯化物不超过250 mg/L”。

这说明一般自来水中都含有氯离子,最少含量也不会少于0.05 mg/L。

(2)自来水的流动速度与腐蚀的关系
自来水的流动速度一般应保持在0.7~2.6 m/S之间.高速下的腐蚀常为低速的数倍.应为水的流速过大,会冲刷保护膜,产生旋涡、滞流、空泡、引起严重的冲击、磨损和空泡腐蚀。

液体进口和出口、管道的转折点、阀兰的接头等处都容易发生滞流,破坏钝化膜,使暴露的金属面成为容易被腐蚀的阴极,从而加速腐蚀。

然而对于容易钝化的不锈钢,水的流速过小或甚至停流,在氧浓度很低的自来水中(生活饮用水水质卫生规定:耗氧量(以O2计)限值3 mg/L,特殊情况下不超过5 mg/L)。

有限的氧与铬生成微弱的(Cr2O3)后,氧很快被消耗,铬就不能形成有效的钝化保护膜,利于氯离子吸附腐蚀。

由于水的流速小或停流,缺乏冲刷力,使氧化物、游离氯等腐蚀产物,在不锈钢表面的缺陷如硫化物夹杂,晶界碳化物沉积、表面划痕和焊缝不平整等地方聚集沉积,其中的氯离子正好优先地吸附在这些有缺陷的钝化膜上,用孔蚀相同的机理对不锈钢进行腐蚀。

随时间的延长,直至腐蚀透穿孔泄漏。

所以自来水处于静止状态不锈钢的孔蚀速度比处于流动状
态时大。

水的流速对减缓孔蚀起双重作用,加大流速,一是有利于溶解氧向不锈钢表面输送,使钝化膜容易形成;二是可减少腐蚀产物在不锈钢表面聚集和沉积的机会,从而减少发生孔蚀。

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