不锈钢一般腐蚀特性

不锈钢一般腐蚀特性

根据潮湿的程度，大气一般分为干燥大气，潮大气和湿大气。它们对钢的腐蚀性则随大气潮湿程度的增加而提高。为了耐大气腐蚀，不锈钢的选材一般是按Cr13型----〉Cr17型----〉18-8型次序。最高选用18-8型Cr-Ni奥氏体钢便可满足耐蚀的要求，个别条件下才选用18-14-2型不锈钢。

根据所处的环境，大气又可分为农村大气，城市工业大气和海洋大气。

农村大气除潮湿外，一般很少污染，比较干净，因而对钢的腐蚀性较弱。故常常选用Cr13型和Cr17型钢便可满足耐腐蚀的要求。

由于城市工业大气除潮湿外，还常常含有SO2，H2S，NH3，NO2以及CO2，Cl2等气体杂质和悬浮的颗粒，灰尘，而一些气体杂质溶于水中，降落或吸附到钢的表面上，然后再溶于水，均可形成Cl¯，H2SO4等腐蚀性较强的物质；一些悬浮颗粒和灰尘，有的溶于水后本身就具有腐蚀性，有的落到钢的表面上形成缝隙加速钢的腐蚀。因此对城市工业大气，若在室内，仍可考虑选择Cr13型和Cr17型钢；但在室外，Cr17型钢则成为可供选用的最低牌号。长期使用表明，虽然

Cr17型钢表面上常常落有一层灰尘，但经清除后就会显露出并未受到腐蚀的原始的光亮表面。当城市工业大气中有Cl2以及H2S，CO2等有害气体时，一般应选用18-8型钢，甚至选用含2~3%Mo的18-14-2奥氏体不锈钢，才能得到满意的结果。

由于海洋大气既潮湿有含有NaCl等海盐粒子，因而Cl¯腐蚀特别突出。在这种腐蚀环境中，Cr13型和Cr17型不锈钢短期使用便可产生一层锈膜，但主要危险是它们极易产生点蚀，特别是在近海和在海上更为明显。而18-8型Cr-Ni不锈钢，如0Cr19Ni9，0Cr18Ni9，00Cr19Ni10，0Cr18Ni11Ti等，在恶劣的海洋大气中也能生锈，但锈层一般很薄，极易清理掉。含2~3%Mo的18-14-2型奥氏体不锈钢是耐海洋大气腐蚀较理想的材料。

在大气中还有可能选用其他不锈钢。例如，制表工业用的含S，含Se和S，Ca 复合的Cr-Ni奥氏体不锈钢，主要是为了既耐蚀又利于切削加工；一些紧固件，螺栓，螺帽，螺丝等多选用含Cu2~4%的Cr-Ni不锈钢，除耐蚀外，主要是为了提高紧固件的冷加工成形性能。

按水中含盐量的不同，水可分为高纯水，淡水，半咸水和海水。高纯水中几乎不

含盐，Cl¯一般<=0.1ppm；淡水中含盐量低于0.05%；半咸水中含盐量在0.05%以上，但低于海水中的含盐量；海水中含盐量达3~3.5%。

不锈钢在水介质中，一般腐蚀并不是引起不锈钢破坏的主要形式。而最常见的腐蚀破坏系来自局部腐蚀，特别是应力腐蚀，点蚀和缝隙腐蚀。

高纯水大量应用于核工业中，特别是以水为冷却和工作介质的沸水和压水核反应堆中。由于高纯水中Cl¯和氧都很低(Cl¯<=0.10ppm，[O]<=0.01ppm)，不锈钢在此种条件下的腐蚀率很小，<0.01mm/a。因此水冷核反应堆中除核燃料包壳等少量材料外，大量选用不锈钢，说水冷核反应堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。所选用的材料主要牌号为0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，0Cr17Ni12Mo2，

00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni11Ti等，近些年来，控氮的Cr-Ni奥氏体不锈钢，例如控氮的0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，00Cr17Ni14Mo2等大量用作堆内结构材料（法兰，堆内各种支撑件等）和主管道材料。压水堆蒸汽发生器管材虽然已选用高镍耐蚀合金，但蒸发器隔板则选用0Cr13Al(AISA 405)铁素体不锈钢。在水冷反应堆乏燃料储存装置中，除耐高纯水腐蚀外还要求具有热中子吸收能力，为此，含硼的Cr-Ni不锈钢（0Cr18Ni10B）获得了应用。

淡水中即使含有少量Cl¯和饱和氧，甚至还有其他杂质，但对不锈钢的一般腐蚀也是微不足道的。因此，所有类型的不锈钢均可用于与淡水相接触的环境中。淡水在工业中(工业水)，既可作介质又可作原料，因此用量极大。在与工业水相接触的设备，部件中，最常选用的不锈钢是Cr13型，Cr17型和18-8型三大类。各种换热设备，例如换热器，蒸发器，冷凝器，热交换器等的工作环境在工业水条件下是最苛刻的。最常选用的是18-8型钢，例如0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9，

00Cr19Ni11，有时也选用0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。

日常用的医疗器械，厨房设备和器具以及家庭用具等，既与大气接触，又常常受到淡水的腐蚀。在这些条件下选用不锈钢，由于既美观，耐用，卫生，且清洗又非常方便，因而非常受欢迎。在医疗器械中，作为外科手术刀，剪等，随要求的不同可选用3Cr13，4Cr13，3Cr13Mo，9Cr18，9Cr18MoV等不锈钢；作为人体植入器官，除人工关节等选用钴基合金等外，骨折治疗用植入器官仍多选用含2~3%Mo的不锈钢，如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。厨房设备和器具以及家庭用具，包括调理作业设备，调理台，运输车，洗刷台柜，烹调台等普遍选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。加热设备，灶具--即热水器，开水器，煤气灶等则多选用0Cr17(Ti)，低C,N 的0Cr17MoTi等。厨房机械，即洗碗机等，

0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)则是通用的牌号。厨房器具中锅，碗，瓢，勺等既要求有不锈性，又要求易冲压成型，一般中低档可选用0Cr13，0Cr17(Ti)等，而高档则多选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁，前者指18-8型的无磁（或弱磁）的Cr-Ni奥氏体不锈钢，而后者则指Cr13和

Cr17型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢。人们在选用不锈钢制家用器具时，多用有无磁性来鉴别它们不锈性（或耐蚀性）的优劣。实际上这是一种对不锈钢

的误解。普通的家用不锈钢器具只要选择合理并正确使用，即使有磁性的马氏体，铁素体不锈钢同样可满足要求，且价格便宜。反之，即使选用无磁性的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢也会发生腐蚀。值得提出，对于刀，叉，匙等用具，由于有一定的硬度要求，1Cr13和2Cr13,3Cr13作为餐具专用不锈钢已得到国内外的大量应用。当然，有些高档的刀，叉，匙等也常常选用18-8型Cr-Ni不锈钢。对于要求锋利度好的不锈钢刀具，4Cr13,3Cr13Mo和6Cr13Mo等受到了用户的欢迎。需要指出，为了使不锈钢制的医疗器械，厨房设备和器具以及家庭用具能长期使用并保持光亮，不锈，在可能条件下尽量使它们处于干燥状态。例如使用，清洗后立即擦干后再放置，并避免与酸碱性物质长期接触是非常重要的。

在水电站的建设中，含泥沙的河水冲刷是不可避免的，超低碳马氏体不锈钢，例如00Cr13Ni4Mo，00Cr13Ni5Mo等获得了较好的应用。

在海水中，就一般腐蚀而言，不锈钢的腐蚀率并不高，但常用不锈钢在海水中的主要破坏形式是点蚀，缝隙腐蚀和应力腐蚀，而且常常受到海水中的含氧量，氯离子浓度，海水与材料的相对流速，海水的污染情况，温度以及海生物等因素的直接影响。一般来说，在室温（30ºC）以下，可选用含Mo2~4%的

0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3等不锈钢；对于40~50ºC以下的海水，一般含Mo2~3%的不锈钢已处于临界状态，稍有不慎，便可出现点蚀，缝隙腐蚀等破坏。因此必须选用高Cr,Mo的奥氏体不锈钢，如00Cr18Ni16Mo5(N)，

00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N)，00Cr25Ni25Mo5N，00Cr20Ni18Mo6CuN，

00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN；双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N，

00Cr25Ni7Mo3WCuN；铁素体不锈钢00Cr26Mo1，00Cr25Ni4Mo4Ti，

00Cr29Mo4Ni2，00Cr30Mo2等。当选用不锈钢时，海水流速一般要求不小于1.5m/s。