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。
如何预防不锈钢腐蚀发生
如何预防不锈钢腐蚀发生介绍不锈钢是一种常用于制造厨具、建筑和化工设备等的材料,其优点之一是抗腐蚀性能出色。
然而,不锈钢在特定条件下,仍然可能发生腐蚀。
本文将介绍如何预防不锈钢腐蚀发生的方法。
常见原因不锈钢腐蚀的原因可以是多种多样的,下面列举了一些常见原因:1.高温环境:长时间处于高温环境下,不锈钢可能会受到氧化腐蚀。
2.酸碱腐蚀:不锈钢在酸性或碱性环境中也可能发生腐蚀。
3.盐水腐蚀:长时间暴露在含有盐分的水中,不锈钢容易发生电化学腐蚀。
4.物理磨损:不锈钢表面受到物理磨损,比如刮擦、撞击等,都可能导致腐蚀。
预防方法1. 表面处理不锈钢的表面处理对于预防腐蚀非常重要。
以下是一些常见的表面处理方法:•酸洗方法:使用酸洗剂清洗不锈钢表面,去除表面的杂质和氧化层,提高其抗腐蚀性能。
•电解抛光:通过电解反应去除表面脏污和氧化层。
•喷砂处理:使用喷砂机将不锈钢表面喷射砂粒,去除氧化层和污垢。
2. 防腐涂层在不锈钢表面涂覆一层防腐涂层是一种常见的预防腐蚀的方法。
这层涂层可以提供额外的保护层,抵御外部环境中的腐蚀因素。
例如,可以使用涂料、塑料薄膜、环氧树脂等防腐涂层。
3. 控制环境条件在使用不锈钢材料时,控制环境条件也是预防腐蚀的重要因素之一。
以下是一些相关的措施:•控制温度:避免将不锈钢长时间暴露在高温环境中。
•避免酸碱介质:尽量避免不锈钢与酸性或碱性介质长时间接触。
•防止盐水侵蚀:尽量避免不锈钢暴露在含盐水的环境中,如海水或盐湖。
4. 正确使用和保养正确使用和保养不锈钢材料也是预防腐蚀的重要措施:•避免剧烈物理磨损:避免物理剧烈碰撞、刮擦等造成不锈钢表面破损。
•定期清洁:定期清洁不锈钢表面,及时清除附着物和污垢。
•避免堆积:避免在不锈钢表面堆积杂物或材料。
5. 选择合适的不锈钢材料在使用不锈钢时,选择合适的材料也是一种防止腐蚀的关键。
根据使用环境的特点,选择具有相应耐蚀性能的不锈钢材料,可以大大降低腐蚀的风险。
不锈钢材料的腐蚀方法
不锈钢材料的腐蚀方法不锈钢是一种合金材料,由铁、铬、镍和其他元素组成,具有良好的耐蚀性能。
然而,在特定条件下,不锈钢仍然可能发生腐蚀。
本文将介绍常见的不锈钢腐蚀方法及其防治措施。
1.点蚀腐蚀:点蚀是不锈钢材料中腐蚀最常见的一种形式。
它通常出现在不锈钢表面的小凹陷处,如焊接点、划痕或磨损处。
点蚀腐蚀的主要原因是不锈钢表面的镀层破损或化学成分不均匀,导致局部区域的钝化能力较差。
防止点蚀腐蚀的措施包括:选择合适的不锈钢材料、合理设计和施工、禁止使用含氯酸洗涤剂等。
2.缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是在不锈钢材料缝隙之间形成的腐蚀。
这种腐蚀一般发生在不锈钢焊缝、接头、螺纹等处。
缝隙腐蚀的主要原因是缝隙内的氧气不足,导致不锈钢表面的钝化能力下降。
防止缝隙腐蚀的方法包括:优化焊接工艺、采用合适的填充材料、使用不锈钢螺纹和接头等。
3.应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是由于不锈钢材料内部受到了应力的作用而引起的腐蚀。
高温、高应力和腐蚀性环境是引起应力腐蚀开裂的主要因素。
防止应力腐蚀开裂的措施包括:选择具有较高耐腐蚀性能的不锈钢材料、避免过高的应力集中、合理设计和施工等。
4.去质量腐蚀:去质量腐蚀是由于不锈钢材料内部发生化学反应而引起的腐蚀。
这种腐蚀一般发生在高温、高湿度和含有气体或液体污染物的环境中。
防止去质量腐蚀的方法包括:控制环境中的湿度和温度、禁止使用含有污染物的介质、定期清洁和保养等。
总的来说,要防止不锈钢材料的腐蚀,需要选择合适的不锈钢材料、合理设计和施工,控制使用环境的湿度、温度和化学成分,定期进行清洁和保养,以及采取有效的防腐措施。
这些措施能够保护不锈钢材料的表面和内部,延长其使用寿命,并确保其性能和外观不受腐蚀的影响。
不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案
不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案
不锈钢焊缝腐蚀是指在不锈钢焊接过程中,焊缝处出现的腐蚀现象。
这种腐蚀会导致不锈钢焊接件的使用寿命缩短,甚至出现安全隐患。
不锈钢焊缝腐蚀的原因主要有以下几点:
1. 焊接时产生的气孔、夹杂物和氧化皮等缺陷会破坏不锈钢的保护膜,从而形成腐蚀点。
2. 不锈钢焊接时,由于热影响区的晶粒尺寸增大,导致晶间腐蚀的发生。
3. 在高温高压环境下,不锈钢焊缝处容易发生应力腐蚀开裂。
针对不锈钢焊缝腐蚀问题,可以采取以下的处理方案:
1. 选择优质的不锈钢焊接材料,并严格控制焊接工艺,避免在焊接过程中产生缺陷。
2. 在不锈钢焊接过程中,采用合适的保护气体,减少氧化皮的产生,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。
3. 针对晶间腐蚀问题,可以采用焊缝后热处理的方法,使晶粒尺寸重新变小,降低晶间腐蚀的发生。
4. 针对应力腐蚀开裂问题,可以通过降低焊接件的应力水平来减少应力腐蚀开裂的风险。
总之,要想有效解决不锈钢焊缝腐蚀问题,必须从材料、工艺和环境等多个方面进行综合考虑,采取相应的措施来降低腐蚀的风险,提高不锈钢焊接件的使用寿命。
- 1 -。
不锈钢腐蚀原因及预防措施详解
不锈钢腐蚀原因及预防措施详解一、不锈钢引起点蚀的因素及防止措施不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成看不见的氧化膜,使其成为是钝态的。
该钝化膜的形成是由于钢暴露在大气中时与氧反应,或者是由于与其他含氧的环境接触的结果。
如果钝化膜被破坏,不锈钢就将继续腐蚀下去。
在很多情况下,钝化膜仅仅在金属表面和局部地方被破坏,腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑,在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀。
出现点蚀很可能是存在与去极剂化合的氯化物离子,不锈钢等钝态金属的点蚀常起因于某些侵蚀性阴离子对钝化膜的局部破坏,保护有高耐腐蚀性能的钝态通常需要氧化环境,但正好这也是出现点蚀的条件。
产生点蚀的介质是在C1-、Br-、I-、ClO4-溶液中存在Fe3+、Cu2+、Hg2+等重金属离子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+碱和碱土金属离子的氯化物溶液。
点蚀速率随温度升高而增加。
例如在浓度为4%-10%氯化钠的溶液中,在90℃时达到点蚀造成的重量损失最大;对于更稀的溶液,最大值出现在较高的温度。
防止点蚀的方法:(1)避免卤素离子集中。
(2)保证氧或氧化性溶液的均匀性,搅拌溶液和避免有液体不流动的小块区域。
(3)或者提高氧的浓度,或者去除氧。
(4)增加pH值。
与中性或酸性氯化物相比,明显碱性的氯化物溶液造成的点蚀较少,或者完全没有(氢氧离子起防腐蚀剂的作用)。
(5)在尽可能低的温度下工作。
(6)在腐蚀性介质中加入钝化剂。
低浓度的硝酸盐或铬酸盐在很多介质中是有效的(抑制离子优先吸咐在金属表面上,因此防止了氯化物离子吸咐而造成腐蚀)。
(7)采用阴极防腐。
有证据表明,用与低碳钢、铝或锌电隅合阴极保护的不锈钢在海水中不会造成点蚀。
含钼2%-4%的奥氏体型不锈钢具有良好的耐点蚀性能。
使用含钼奥氏体型不锈钢可显著减少点蚀或一般腐蚀,腐蚀介质例如氢化钠溶液、海水、亚硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。
二、不锈钢的晶间腐蚀及预防措施含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(不含钛或铌的牌号),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。
不锈钢的腐蚀及防护,比如430、304、904L等
不锈钢的腐蚀及防护,比如430、304、904L等不锈钢的腐蚀及防护不锈钢腐蚀机理——表面钝化膜的破坏不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬 29 氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。
一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。
不锈钢腐蚀的特点:◆它们不像碳钢那样–不锈钢通常不会因均匀腐蚀而失效◆它们的失效通常是特定条件下的局部腐蚀◆“腐蚀余量”对不锈钢没有意义不锈钢常见腐蚀类型点蚀点腐蚀导致不锈钢表面形成针状坑点且从表面向内扩展形成孔穴,这种腐蚀的危害性在于使材料在均匀腐蚀很不明显的情况下腐蚀穿孔。
影响不锈钢点腐蚀的介质因素主要有酸度、氧含量、氯化物含量、温度等。
主要有下面三个特征:(1)不锈钢表面的小蚀坑;可由 Cl、Br、I引起;(2)易发生在表面缺陷处和夹杂物处等表面氧化膜的薄弱处;(3)由于蚀坑底部的环境不同于蚀坑外部环境,点蚀一旦开始常常会继续发展。
耐点蚀当量数以耐点蚀当量数 PRE 表示不锈钢耐点蚀和缝隙腐蚀能力: PRE = %Cr + 3.3 X %Mo + 30 X %N –Mn 【注意】对于 300 系列不锈钢,该公式成立;对于双相不锈钢,N 前面的系数是 16;对于铁素体不锈钢, N 是有害的;公式反映的是耐点蚀起始发生而不是耐点蚀扩散的相对能力,它忽略了夹杂物(硫化猛)、表面状态热处理等等相关因素。
缝隙腐蚀缝隙腐蚀是在电解液中由于不锈钢与金属或非金属间存在极小的缝隙,使有关物质的迁移受到阻抑形成浓差电池而在缝隙内或其近旁产生的局部腐蚀。
主要有下面几个特征:(1)发生于存在电解质(如潮湿)和氧不容易到达的部位(2)可发生于(缝隙宽度 0.025-0.1mm) 金属与金属;金属与垫片;金属与塑料;沉积物下面(3)驱动力是氧浓度的差异。
不锈钢腐蚀及清洗
4
一只大白羊
一只大白羊
一只大白羊
二、不锈钢常见的表面缺陷
③焊接缺陷,对机械性能及局部耐腐蚀性有影响。
④粗糙的表面
不均匀的焊缝及过重的磨削、喷砂会导致粗糙的表面,而粗糙的表面容易堆积沉积物,从而增加腐蚀 和产品污染的风险,过重的磨削,还会导致较高的拉伸应力,从而增加应力腐蚀的风险。
⑤有机物污染
油脂、油、油漆、足迹、胶水残留物、污垢等有机污染物会在侵蚀性环境中导致缝隙腐蚀,可能会导 致经过酸洗后的产品抗腐蚀性降低,产生间隙腐蚀。
2
一只大白羊
一只大白羊
一只大白羊
二、不锈钢常见的表面缺陷
①由热处理或焊接后高温引起高温氧化,产生的氧化层,在氧化层下的金属中的铬消耗尽。
在450℃到650℃之间回火,会使在结晶格间隙内之碳原子扩散析出与铬形成网状之碳化铬 造成临近区域铬元素之消耗使铬成份降低,无法形成保护膜,而丧失耐蚀性(贫铬区)
电偶腐蚀:两种不同电位金属接触,从而引起电位低的金属发生腐蚀的一种金属接触腐蚀,
两种不同的金属构成宏电池,产生电偶电流,使电位较低的金属(阳极)溶解速度增加,电位较高的金 属(阴极)溶解速度减小,所以,阴极是受到阳极保护的。
不锈钢中含有镍铬等金属元素电位高于碳钢,因ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ做阴极。
不锈钢与碳钢接触,前期碳钢腐蚀速度快,但当碳钢表面形成的腐蚀产物增加到一定多时,碳钢反而起 到一定性的保护作用,从而减缓了碳钢的腐蚀速率。 但不锈钢随着时间的推移,材料表面的钝化层被破坏,且前期不锈钢腐蚀产物少,起到的保护作用小, 引起随着时间的推移,不锈钢的腐蚀反而会比碳钢腐蚀更严重。
不锈钢的不同温度时的回火色: 淡麦黄色:290℃(2-3); 麦 黄 色:340℃(3); 淡红棕色:390℃(3-4); 淡 红 色:450℃(4); 淡 蓝 色:530℃(4-5); 深 蓝 色:600℃(5-6)。
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1、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。
这种腐蚀也可以测量其进行速度,也可以预测以后的腐蚀程度,设定安全系数,设定材料的使用期,所以它是众多腐蚀种类中最不危险的腐蚀,通常均匀腐蚀的腐蚀程度按照重量、厚度减少的多少来衡量。
除了特殊环境以外,不锈钢的均匀腐蚀的速度极低,使用寿命长,维护费用低。
区分 防止对策① 对于使用环境的评价 ② 正确的表面状态和设计适用 ③ 选择适用的钢种 ④ 周期性的有机管理全面腐蚀 - 选择适用于环境的钢种. 例) 海水 : 316,316L, 高温: 321 - 各种表面处理 (Mirror 等)局部腐蚀晶间腐蚀- 固溶化热处理 :把在高温中稀出的炭化物完全再固溶后急冷 - [C]含量的低减 : 0.03%以下 - 选择安定化的钢种 : Ti, Nb 添加钢 孔蚀- 纺织与氯环境的接触- 表面处理 : 研磨加工 (例 ; Mirror 等) - 焊接部实施热处理- 使用在氯环境下不发生反映的材料 : Mo 添加钢(316,316L) - N 的强化缝隙腐蚀 应力腐蚀 - 加工后解除应力, 必要解除应力集中部.- 解除应力实施热处理- 使用在应力腐蚀环境下不发生反映的材料 - 使用Ni 更高层钢种Galvanic 腐蚀- 优先以电气化学性质类似材料的接触防止腐蚀干式腐蚀 湿式腐蚀 全面腐蚀 均匀腐蚀局部腐蚀因环境引起的龟裂电位腐蚀 孔蚀/点蚀缝隙腐蚀 晶间腐蚀 应力腐蚀龟裂 腐蚀疲劳龟裂氢气脆性龟裂 微生物腐蚀Microbialogically Influenced CorrosionPittingUniform CorrosionIntergranular Corrosion Galvanic Corrosion Stress Corrosion Cracking Stress Fatigue CrackingHydrogen Embrittlement Cracking Wet CorrosionDry CorrosionCrevice Corrosion 因环境引起缝隙腐蚀(CreviceCorrosion)孔蚀(PittingCorrosion) 应力腐蚀(StressCorrosio nCracking)电位腐蚀(GalvanicCorrosion)晶间腐蚀(Intergranular Corrosion)局部腐蚀全面腐蚀 BaseCathod (Noble)Anode (Active)表7-1不锈钢耐蚀性的十级标准如果在使用过程中要求保持镜面或尺寸精密的设备应选用1-3级的不锈钢;要求长期不漏或要求使用年限的设备,应选用2-5级;对于检修方便或寿命不需很长的设备可选用4-7级的不锈钢。
不锈钢设备点腐蚀原因分析与防护措施
从而相对于晶内的铬更为活泼。 如果存在水溶液条件 , 就形成了以课露的铬为 阳极 , 以不锈钢为阴极的原电池。 大的阴极面积产生了阳极控制, 因而腐蚀作 用很严重, 导致晶问破裂或点蚀。 这称之为 “ 焊接接头晶间腐蚀”这种钢称之 , 为“ 活化处理 的钢。 采用低碳的奥氏体不锈钢可以减轻这个问题 。 钝化膜是保护不锈钢的主要屏 障, 但另一方面具有钝化特性的金属或 合金 , 钝化能力越强则对点蚀的敏感性越高, 不锈钢较碳钢易发生点腐蚀就
2 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 , 余表 面 不腐 蚀 或 其
腐蚀很轻微, 这种形态成为小 孔腐蚀, 简称点蚀 , 又称孑蚀 。 L 金属腐蚀按机 理 分为 化学 腐蚀 和 电化 学腐 蚀 。 腐蚀 属 于 电化学 腐蚀 中的局 部腐 蚀 。 种 点 一 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 。 21 . 、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C , rO 组成的表皮 , 以便 当薄膜弄破时有足够数目的铬( r ) c 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。 起完全保护作用所需的铬的 比例取决于使用条件 。 在水溶液中, 需要1 的铬产生 自钝化作用形成包含大量c 2 rO 的很薄的保护膜。 在气态氧 化条件下,低于 10 " ,1 00 C时 2的铬有很好的抗氧化性,在高于 10  ̄时, 00 1的铬也有很好的抗氧化 陛。 7 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膜。 22 . 、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 ( 的如氯离子 ) , 常见 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 果在新嚣 出的基底金属的特定点上生成小蚀坑 ( 孔径多在2 ~ 0 m)这 O 3¨ , 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 。
不锈钢的腐蚀的原因及措施1
不锈钢的腐蚀的原因及措施1、应力腐蚀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:1)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。
2)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。
常见预防措施为在不锈钢中加入钼、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。
3、点腐蚀由于任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物,这些非金属化合物,在Cl 离子的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀,在闭塞电池的作用,坑外的Cl 离子将向坑内迁移,而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移。
在不锈钢材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐点腐蚀性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑点腐蚀的性能越好。
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(总1页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除3 不锈钢腐蚀机理、发生原因和维护处理方法 不锈钢材料具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。
虽然不锈钢耐腐蚀性良好,但不是不生锈,如果长期裸露在腐蚀环境中,最终还是会被腐蚀。
因此了解不锈钢的腐蚀机理、发生原因和维护处理方法就尤为重要。
一、腐蚀机理Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。
当钢材中的Cr 含量超过10.5%时,钢在大气中基本不会生锈。
这是因为Cr 和Ni 使不锈钢和空气中的氧生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢材料在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高,而S30408、S31603的材料的Cr 含量在16%以上,耐蚀性能也相应的得到了提高。
当管材处于杂散电流或酸碱盐腐蚀环境中时,材料本身自钝化的速度低于被腐蚀的速度时,随着时间的作用,便出现材料被破坏的现象。
下图为材料在腐蚀环境中的被破坏示意图。
二. 不锈钢腐蚀的类型、发生原因和处理方法 2.1 表面腐蚀:2.1.1 主要特点:不锈钢裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低产品受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀的危害性小。
2.1.2 常见发生原因: (1) 不锈钢表面有其他金属元素(如铁质材料)的粉尘或颗粒附着,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发电化学腐蚀;(2) 不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水、其它装修材料、有机物汁液或使用有害介质的薄膜和材料包裹),长时间形成金属表面的腐蚀;(3) 在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮、盐类物质的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点等,引起化学腐蚀;(4) 割渣、飞溅等易生锈物质的附着或击伤表面钝化层造成的腐蚀;表面腐蚀:切割火花击伤表面腐蚀:石灰水侵蚀。
不锈钢产生锈蚀的原因及表面处理工艺解析
不锈钢件产生锈蚀的常见原因-标准件之都编制1.化学腐蚀1)表面污染:附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质,与不锈钢件中的某些成分发生化学反应,产生化学腐蚀而生锈。
2)表面划伤:各种划伤对钝化膜的破坏,使不锈钢保护能力降低,易与化学介质发生反应,产生化学腐蚀而生锈。
3)清洗:酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留,直接腐蚀不锈钢件(化学腐蚀)。
2.电化学腐蚀1)碳钢污染:与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
2)切割:割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。
3)烤校:火焰加热区域的成份与金相组织发生变化而不均匀,与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
4)焊接:焊接区域的物理缺陷(咬边、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等)和化学缺陷(晶粒粗大、晶界贫铬、偏析等)与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
5)材质:不锈钢材质的化学缺陷(成份不均匀、S、P杂质等)和表面物理缺陷(疏松、砂眼、裂纹等)有利于与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
6)钝化:酸洗钝化效果不好造成不锈钢表面钝化膜不均匀或较薄,易于形成电化学腐蚀。
7)清洗:存留的酸洗钝化残液与不锈钢发生化学腐蚀的生成物与不锈钢件形成电化学腐蚀。
表面处理1.清理打磨:如有损伤应打磨,尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。
2.机械抛光:要采用适当的抛光工具进行抛光,要求处理均匀一致,并避免过抛和再划伤。
3.除油除尘:不锈钢件在进行酸洗钝化前,必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。
4.水喷砂处理:要根据不同的处理要求,选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数,并避免过喷等。
5.酸洗钝化:不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。
6.清洗干燥:酸洗钝化后,应严格按工艺进行中和、冲洗、干燥,彻底清除残留的酸液。
7.保护:不锈钢件表面处理完毕后,应做好防护,避免人员抚摸和油污、灰尘等杂物的二次污染。
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。
不锈钢表面与铁接触生锈处理
不锈钢表面与铁接触生锈处理随着工业和生活水平的提高,不锈钢在我们的日常生活中得到了广泛应用,比如厨房用具、家电、建筑材料等。
不锈钢之所以能够抗锈蚀,是因为其表面形成了一层致密的氧化铬保护膜。
然而,当不锈钢表面与铁接触时,就可能导致生锈现象的发生。
本文将介绍不锈钢表面与铁接触生锈的原因和处理方法。
一、生锈原因分析不锈钢表面与铁接触生锈的主要原因有两个:1. 电化学反应:不锈钢是一种合金,铁是其中的一种成分。
当不锈钢表面与铁接触时,形成了一个微小的电池系统。
由于铁的电位比不锈钢低,铁会成为阳极,而不锈钢成为阴极,从而引发电化学反应,导致不锈钢表面生锈。
2. 腐蚀介质:除了电化学反应,不锈钢表面与铁接触时还会受到外界环境的影响,如空气中的氧气、湿度、酸雨等。
这些腐蚀介质会破坏不锈钢表面的保护膜,使其暴露在空气中,从而引发生锈。
二、处理方法针对不锈钢表面与铁接触生锈问题,我们可以采取以下几种处理方法:1. 防止接触:最直接的方法就是避免不锈钢与铁直接接触。
可以在两者之间添加隔离层,比如橡胶垫片、塑料薄膜等,以阻隔铁的接触。
2. 增加保护膜:可以通过在不锈钢表面形成一层更坚固的保护膜来提高其抗锈蚀性能。
这可以通过化学处理、电化学处理等方法实现。
例如,可以采用电镀、阳极氧化等技术,在不锈钢表面形成一层厚度适当的氧化膜,从而增加其抗锈蚀性能。
3. 表面处理:不锈钢表面处理也是防止其与铁接触生锈的有效方法之一。
可以采用机械抛光、喷砂、化学喷淋等方式,将不锈钢表面的杂质、污染物等清除,以提高表面的光洁度和平滑度,减少锈蚀的可能性。
4. 使用防锈剂:在不锈钢表面涂覆一层防锈剂也可以起到防止其与铁接触生锈的作用。
防锈剂可以形成一层保护膜,隔绝不锈钢与铁的接触,从而达到防止生锈的效果。
5. 定期维护:不锈钢表面与铁接触后,应定期对其进行维护。
可以使用温和的清洁剂和软布进行清洁,注意不要使用具有腐蚀性的化学品,以免破坏不锈钢表面的保护膜。
不锈钢腐蚀手册
不锈钢腐蚀手册导言:不锈钢是一种具有良好耐蚀性的金属材料,其主要成分为铁、铬、镍等元素。
不锈钢因其抗腐蚀性能优秀、外观美观等特点而广泛应用于工业、建筑、医疗、家居等领域。
然而,尽管不锈钢能抵御大部分腐蚀和氧化,但它仍然可能遭受到某些环境因素或操作方式的影响。
一、不锈钢的腐蚀原因:1.介质中的异物:如空气中的含有酸、碱等化学物质、含有盐、各种有机溶液等。
2.腐蚀电流(电化学腐蚀):由于铁的电化学性质,不锈钢在介质中处于腐蚀环境中时,会发生电流作用。
3.不锈钢表面敷覆物:部分不锈钢表面被敷覆了一层保护膜,这层膜如果被破坏,会导致腐蚀。
二、不锈钢的腐蚀类型:1.点蚀(点腐蚀):不锈钢表面出现局部性的腐蚀点,呈圆形或卵圆形。
2.缝隙腐蚀:发生在不锈钢的缝隙和沟槽处,由于流体在这些区域停滞流动,并积累了能引起腐蚀的化学物质。
3.应力腐蚀开裂:发生在应力施加于不锈钢时,由于化学物质的作用引起的裂纹。
4.粒腐蚀(晶间腐蚀):发生在晶界处的腐蚀。
三、预防不锈钢腐蚀的方法:1.使用正确的材料:根据环境和介质的特性选择合适的不锈钢材料,避免不锈钢遭受与其耐蚀性不匹配的条件。
2.避免穿孔:避免在不锈钢材料上出现钻孔、打孔等破坏表面保护膜的现象。
3.防水泥污染:不锈钢材料与水泥接触时容易发生腐蚀,因此要注意保护或避免不锈钢与水泥接触。
4.控制温度和湿度:在不锈钢使用环境中,控制温度和湿度,避免因高温、高湿度环境引起腐蚀。
5.定期清洁和保养:保持不锈钢材料的清洁,并定期进行保养和检查,及时处理表面的潜在问题。
6.防止碰撞和物理损伤:不锈钢遭受碰撞和物理损伤时,表面保护膜容易被破坏,容易发生腐蚀。
7.防止异物积累:避免异物积累在不锈钢表面,及时清理并保持干燥。
8.善用化学物品:利用化学物品来保护和维持不锈钢材料的良好状态,如使用防腐剂、抗氧化剂等。
结语:不锈钢腐蚀是一种复杂的过程,受到多种因素的影响。
要避免不锈钢腐蚀,需要综合考虑环境、介质和操作等因素,并采取相应的预防措施。
不锈钢应力腐蚀原理及防治方法
渗透后的明 显裂纹
21
使用建议
1 、列管式换热器的使用,如果工艺允许,建议循环水尽量走管程, 既能避免氯离子的富集,也容易清洗水垢; 2、列管式换热器中需冷却的物料温度控制尽量在 60℃以下,如果超 过80℃的要特别注意 3、物料中有易造成不锈钢SCC发生的环境时,一定要在设备条件中 提出,特别是卤素离子(Cl-、Br-等),以便于提前预防与避免。 4、解决发生SCC的三条途径 a 降低温度:高于 60℃的物料在用循环水冷却前,可以采用能量耦 合、风冷等形式,先将物料温度降低到60℃以下,再用水冷; b 消除应力:车间将 SCC所涉及的温度、物料成分提清楚后,设备 制造单位在制造时可采用减小焊接电流、控制焊接速度、控制层间 温度在 90℃以内、整体消除应力(在受应力的合金表面进行喷砂、 锤敲等处理,使表面层处于压应力状态,以提高抗 SCC性能。)等 办法减少应力,另外结构设计时增加膨胀节也可减少温差应力; c 选择材料:如果SCC无法控制,且制作质量无法保证的前提下,可 采用耐SCC的材料,目前常用的有双相不锈钢2205、2507等。 22
19
我们公司明显属于应力腐蚀开裂的情况出现过不少 1)603分厂压缩机工段冷凝器管板焊缝开裂 2)606分厂氨冷凝器管板与换热管焊缝开裂 3)609分厂塔内冷器管板与换热管焊缝开裂
a 换热管材料都是304不锈钢;
b 开裂处都为管板与换热管焊接处及焊接热影响区,存 在焊接残余应力; c 壳程都是循环水,换热温度都超过 60℃,在管板与换 热管缝隙处氯离子富集,浓度高 特定的合金,一定的应力,特定的腐蚀环境,造成了应 力腐蚀开裂。
9
滑移-溶解-断裂机理——奥氏体不锈钢
该理论至少包括四个过程:表面膜的形成、应力作用下 金属产生滑移引起表面膜的破裂、裸露金属的阳极溶解、 裸露金属再钝化。 在应力作用下,位错沿着滑移面运动,在表面产生滑 移台阶,表面膜产生局部破裂,露出活泼的“新鲜”金属。 有膜和无膜金属及缺陷处形成钝化-活化微电池。 伴随阳极溶解产生阳极极化,使阳极周围钝化,在蚀 坑即裂纹尖端周边重新生成钝化膜,随后在拉应力继续作 用下,蚀坑底部即裂纹尖端处造成应力集中,而使钝化膜 再次破裂,造成新的活性阳极区,如此反复,造成纵深穿 晶的裂纹。
不锈钢应力腐蚀的相关机理
不锈钢应力腐蚀的相关机理
不锈钢是一种广泛应用于工业和民用领域的材料,它具有抗腐蚀、耐高温、强度高等优点。
然而,不锈钢在特定环境下也会发生应力腐蚀现象,这给其应用带来了一定的挑战。
了解不锈钢应力腐蚀的相关机理对于预防和解决这一问题至关重要。
不锈钢应力腐蚀是指在受到应力的情况下,在特定腐蚀介质中发生的腐蚀现象。
其机理主要包括以下几个方面:
1. 应力作用,应力是引起不锈钢应力腐蚀的主要原因之一。
当不锈钢受到外部载荷作用时,会产生应力集中,导致局部金属表面的 passivation 膜破裂,从而暴露出金属表面,使其更容易受到腐蚀介质的侵蚀。
2. 腐蚀介质,不锈钢应力腐蚀的发生与腐蚀介质的性质密切相关。
一些特定的腐蚀介质,如氯化物、硫化物等,在一定条件下会加速不锈钢的腐蚀速度,尤其是在应力存在的情况下,更容易引发应力腐蚀。
3. 金属组织和化学成分,不同的不锈钢材料由于其金属组织和
化学成分的不同,对应力腐蚀的抵抗能力也有所差异。
例如,铬元素的含量越高,不锈钢的抗腐蚀性能越好。
为了预防不锈钢应力腐蚀,可以采取以下措施:
1. 选择合适的不锈钢材料,根据具体使用环境的腐蚀介质和应力情况,选择具有良好抗腐蚀性能的不锈钢材料。
2. 降低应力水平,可以通过合理设计结构、改善制造工艺等方式减少应力集中,从而降低应力腐蚀的发生概率。
3. 控制腐蚀介质,采取合适的防护措施,避免不锈钢材料受到有害腐蚀介质的侵蚀。
总之,了解不锈钢应力腐蚀的相关机理对于预防和解决这一问题具有重要意义,只有深入了解其机理,才能有效地采取相应的措施,提高不锈钢材料的抗腐蚀性能,延长其使用寿命。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
不锈钢腐蚀机理、发生原因和维护处理方法
不锈钢材料具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。
虽然不锈钢耐腐蚀性良好,但不是不生锈,如果长期裸露在腐蚀环境中,最终还是会被腐蚀。
因此了解不锈钢的腐蚀机理、发生原因和维护处理方法就尤为重要。
一、腐蚀机理
Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。
当钢材中的Cr 含量超过10.5%时,钢在大气中基本不会生锈。
这是因为Cr 和Ni 使不锈钢和空气中的氧生成一层十分致密的氧化膜
,使不锈钢钝化,降低了不锈钢材料在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高,而S30408、S31603的材料的Cr 含量在16%以上,耐蚀性能也相应的得到了提高。
当管材处于杂散电流或酸碱盐腐蚀环境中时,材料本身自钝化的速度低于被腐蚀的速度时,随着时间的作用,便出现材料被破坏
的现象。
下图为材料在腐蚀环境中的被破坏示意图。
二. 不锈钢腐蚀的类型、发生原因和处理方法
2.1 表面腐蚀:
2.1.1 主要特点:不锈钢裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低产品受力有效面积及其使用寿命,但比局
部腐蚀的危害性小。
2.1.2 常见发生原因:(1) 不锈钢表面有其他金属元素(如铁质材料)的粉尘或颗粒附着,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,
将二者连成一个微电池,引发电化学腐蚀;
(2) 不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水、其它装修材料、有机物汁液或使用有害介
质的薄膜和材料包裹),长时间形成金属表面的腐蚀;
(3) 在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮、盐类物质的大气
),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋
酸液点等,引起化学腐蚀;
(4) 割渣、飞溅等易生锈物质的附着或击伤表面钝化层造成的腐蚀;
2.1.3 建议处理方案表面腐蚀:切
割火花击伤
表面腐蚀:石灰水侵蚀
(1) 保持不锈钢表面的洁净,如发现有污染物质和颜色暗淡现象发生,应及时进行清理;
(2) 对出现轻度腐蚀的部位,先清除污锈,使用钝化膏溶液或喷雾涂抹,10秒后再用清水进行清洗,使不锈钢表面重新形成钝化膜。
其它不锈钢清洁剂亦可;
(3) 对出现严重腐蚀的管道,需及时进行更换;
2.2 点腐蚀、堆蚀
2.2.1主要特点:
(1) 点腐蚀主要特点: 金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的,点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。
危
害性非常大。
材料表面有金属类夹杂物或氯离子时都可引起点腐蚀;
(2) 堆蚀主要特点: 当管内水长时间处于低流速或静止状态时,管道中的铁屑、细微泥沙、金属夹杂物等在管壁位置长
时间静止,并逐渐沉积在管连接处和水流下方,逐渐腐蚀堆积;
堆蚀:使用浑
浊的河水试压
2.2.2 常见发生原因
(1) 采用地下井水、山泉水、河水和海水(Cl-氯离子含量约19000ppm)对管道进行试压和清洗,这类水源中含有大量的金属矿物质、细微泥沙及Cl-氯离子、SO2-硫酸根离子, 一方面管道中的铁屑、细微泥沙、金属夹杂物等在管壁位置长时间
静止,并逐渐沉积在管壁而形成污垢。
由表面污垢隔离形成了管内壁闭塞区,在闭塞区内氧的还原反应停止。
经过长时间
积聚、停留,破坏了钢材表面的钝化膜,形成堆蚀;另一方面由于氯离子半径小,穿透能力强,很容易穿透氧化膜到达不
锈钢表面,并与金属形成可溶性化合物,使氧化膜发生变化产生点腐蚀。
(2) 管道在安装完成之后,未按照规范对管道进行清洗,管道长时间静止,导致管道在安装时产生的金属铁屑、水泥和
污物滞留在管内,成为腐蚀发生的必然因素。
2.2.3 建议解决方案
(1) 对已出现腐蚀的部位,立即进行更换处理;
(2) 对管子进行冲洗,流速最好在1米/秒以上,将管道在安装时残留的金属粉末及污物排出管内;
(3) 管道试压和清洗的水源应取用市政生活饮用水,不能采用自取的地下井水、河道水和海水;
(4) 管道清洗、试压完毕后,应排除管内积水,若管内积水无法排尽时,应设法使管道系统至少每周通水循环一次;
2.3 应力腐蚀
2.3.1主要特点:金属在腐蚀介质及拉应力外加应力或内应力的共同作用下产生破裂现象。
断裂方式主要是沿晶的或穿晶的龟裂纹,在氯化和碱性氛氧化物或其它水溶性介质中常发生,发生概率较小,但危害巨大。
2.3.2 常见发生原因(1) 应力来源一般为加工残余应力、焊接残余应力、操作时热应力、操作时加工应力等,从图片上看,龟裂纹处靠近焊接口,可能存在焊接残余应力、操作时热应力、操作时加工应力等;
(2) 304奥氏体不锈钢常见的应力腐蚀介质为氯化物,氢氧化纳,硫酸等,温度每提高
15~20℃,腐蚀速率加倍;
2.3..3建议解决方案
(1) 已出现腐蚀的部位,应立即进行更换处理;
(2) 使用资质优良的施工单位,在焊接和装配过程中,应尽量避免产生残余拉应力,尽量使用结构具有最小的应力集中系数,并使其与介质接触部分具有最小的残余拉应力;
(3) 选择一些抗应力腐蚀较强的不锈钢产品,如316L 等高铬镍素体钢或经过固溶处理后的不锈钢产品;(4) 如果水中的特定介质不影响使用,除去这些杂质就是有效的控制方法,严格控制水中氯、纳化物含量;
(5) 管道清洗、试压完毕后,应排除管内积水,若管内积水无法排尽时,应设法使道系统至少每周通水循环一次,使缝隙死角等处有害杂质迁移;。
2.4保温层下腐蚀
2.4.1主要特点:是指外部被保温层覆盖的管道或设备,由于水分和腐蚀性物质的进入而发生的腐蚀现象,常引发生表面均匀腐蚀和点腐蚀,由于外层保温材料的存在,具有较强的隐蔽性且难以检测,往往很难在第一时间察觉,容易引起突发的严重泄漏事故。
2.4.2 常见发生原因
(1) 使用含有害介质的保温材料或吸水性保温材料,
导致水分渗入保温层形成电解质溶液,特别是局部酸性环境的形成,
导致不锈钢管道的腐蚀和失效;(2) 管道埋地敷设时,未按照规范采用涂裹防腐绝缘层或电化学的防腐方法进行外防腐,导致管道接触泥土中的金属铁
应力腐蚀:
温泉热水
温泉水中的钙化物沉淀
保温层下腐蚀
未做防腐处理
屑、污物及其它化学成份,成为腐蚀发生的必然因素;
(3) 由于管道外层的保温柔材料和泥土形成闭塞区,在闭塞区内氧的浓度大幅度降低,氧的还原反应停止。
随着土壤中
的CL-和SO2-在缝隙间的长时间积聚、停留,而破坏了钢材表面的钝化膜,最终导致腐蚀产生;
2.4.3建议解决方案
(1) 对已出现点腐蚀穿孔的部位,立即进行更换处理;
(2) 管道表面出现轻度腐蚀可使用钝化膏除锈,并用清水冲洗;
(3) 使用正规产家生产的非吸水性保温材料;
(4) 管道埋地敷时,使用涂裹防腐绝缘层或电化学的防腐方法进行外防腐。
如环氧酚醛有有机涂层,热喷涂技术(TSA),纳米涂层等;
附:参考文献:
(一)CECS 153-2003 《建筑给水薄壁不锈钢管管道工程技术规程》第 5.2.9项,第 5.4.2项,第 6.0.3项,第 6.0.4项等(二)GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》第 5.2.9项,第8.2.2项,第8.2.6项等
(三)Nickel Institute技术资料NO.10087中规定,水压试验后或关闭时应迅速彻底地排净水,如系统必须充满水时应每
周至少循环一次。
(四)10S407-2 《建筑给水薄壁不锈钢管道安装》
(五) CECS227:2010 《建筑给水排水薄壁不锈钢管连接技术规程》
(六) CJJ/T154-2011 《建筑给水金属管道工程技术规程》
(七) GB/T29038-2012 《薄壁不锈钢管道技术规范》
(八)左景伊《应力腐蚀破裂》西安交通大学出版社
(九)陆世英等《不锈钢应力腐蚀事故分析与耐应力腐蚀不锈钢》原子能出版社
(十)[日]小若正伦《金属的腐蚀破坏与防蚀技术》化学工业出版社
(十一)《腐蚀科学与防护技术》2014, 26(2): 167-172 保温层下腐蚀防护的研究现状吕晓亮, 唐建群。