1. 鉻、鉬(mu)、氮元素對不(bu)銹(xiu)鋼耐蝕(shi)性(xing)能的影響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點腐(fu)蝕性一樣，隨著鉻含量的增加會有所提高。通過大氣曝露確認的數據，其中Schmitt等（1969年）把改變了鉻含量的Fe-0.5%~28%Cr合金在美國國內的4個地方曝露了長達8年的結果。該試驗認為Cr含量如果大約為12%時，幾乎可以無視不銹鋼在大氣中重量的減少，但在海鹽離子附著的沿海地帶，按照其影響程度的不同，有必要把鉻含量增大到15.7%或18.5%以上，以確保耐腐蝕性。至今還沒有把鉬含量的影響進行系統研究的結果，但根據Truman(1979)把不同的鉬含量18Cr-8Ni和17Cr在工業地帶曝露了長達5年的結果，可以看出隨著鉬含量的增加，重量明顯地會有所減少。


  根據鋼中的耐點腐蝕性和有效的合金元素鉻、鉬、氮含量整理的日本國內的大氣曝露結果如圖5.4(1982年）所示。從圖5.4 中可以得出各個曝露地的試驗片的外觀參量可根據這些元素的含有量進行整理。此外，在海上曝露長達3年的試驗片的最大點腐蝕深度如圖5.5 (1989年）所示。由圖5.4可見，隨著表示鉻、鉬(mu)、氮含量的點腐蝕指數的增加，最大點腐蝕深度會有所變小；但同一指數的情況下，奧氏體系不銹鋼比鐵素體系的點腐蝕深度淺。通過外觀參量進行比較，高純度鐵素體系不銹鋼比奧氏體系顯示了更高的值。


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圖 5.jpg


  以表(biao)面(mian)的顯(xian)色(se)面(mian)積(ji)率(lv)（WA)為(wei)基準，用RN=3(2-logWA)表(biao)示）此(ci)后(hou)，矢(shi)澤(ze)等（1994年(nian)）(1995年(nian)）通過(guo)試驗表(biao)明，高鉻不銹鋼的耐蝕(shi)(shi)(shi)性隨著點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)指數（鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)系：Cr+3.3Mo;奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)系：Cr+3.3Mo+16N)的增加會有所提高，但點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)指數值相同的情(qing)況下，鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)系不銹鋼比雙相和奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)系不銹鋼生銹少，而且光澤(ze)的保持情(qing)況很好。


2. 其他元素對(dui)不銹鋼耐蝕性能(neng)的影(ying)響


  雖然(ran)關于其(qi)他元(yuan)素(su)(su)對(dui)耐大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)(de)影響并(bing)沒有(you)進行(xing)太多的(de)(de)(de)探討，但在(zai)日本國內，隨著含Cu-Nb的(de)(de)(de)18Cr鐵素(su)(su)體系不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)開(kai)發，對(dui)銅對(dui)鐵素(su)(su)體系不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)(de)影響特別引人注目。


  山本等人(ren)（1982年）,研(yan)究了銅元(yuan)素對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐銹性(xing)的(de)影響。即使添(tian)加Cu,生銹點(dian)也不會(hui)變大，只是一部分(fen)有(you)(you)所停止；而且(qie)(qie)Cu有(you)(you)利于鈍態的(de)穩定化(hua)，所以不僅在受氯離子影響很強的(de)沿(yan)海地(di)區，而且(qie)(qie)在工業地(di)帶的(de)二氧(yang)化(hua)硫環境當中，也具有(you)(you)一定的(de)耐銹性(xing)。


  另一方面，伊藤等人（1983年(nian)）調查了(le)影響海(hai)洋性(xing)大(da)(da)氣中(zhong)的(de)(de)耐(nai)(nai)大(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)鐵素體系(xi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)Cr含量(liang)（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)(gang)BA材料(liao)(liao)的(de)(de)Si(0.3%~0.6%)所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)影響。若Cr含量(liang)增(zeng)加，其耐(nai)(nai)大(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)性(xing)也會增(zeng)強；而且當BA材料(liao)(liao)的(de)(de)表面的(de)(de)硅(gui)的(de)(de)濃度較大(da)(da)時，銹(xiu)(xiu)難(nan)以向兩邊(bian)擴展，證明(ming)了(le)耐(nai)(nai)銹(xiu)(xiu)性(xing)很好。樽谷(gu)等（1991年(nian)）也證明(ming)了(le)他們開發的(de)(de)汽(qi)車(che)鑄(zhu)模用的(de)(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)(gang)的(de)(de)BA材料(liao)(liao)，其中(zhong)硅(gui)在表面濃縮成二氧(yang)化硫,這說(shuo)明(ming)提(ti)高了(le)耐(nai)(nai)大(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)性(xing)。此(ci)外，山本(ben)等（1986年(nian)）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)銹(xiu)(xiu)性(xing)好為理由(you)，如果(guo)該鋼(gang)(gang)產生(sheng)(sheng)一點腐蝕(shi)(shi)，由(you)于含有銅，其腐蝕(shi)(shi)部分也會立即(ji)促進陰(yin)極反(fan)應，產生(sheng)(sheng)再(zai)鈍態化。


  矢(shi)澤等(deng)（1990年(nian)）通過曝露試(shi)驗(yan)(yan)(yan)和試(shi)驗(yan)(yan)(yan)室促(cu)進試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，研(yan)究(jiu)(jiu)了影(ying)響鐵素體系不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)大(da)氣腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和Ti所(suo)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)影(ying)響。Cr提高了不(bu)銹鋼(gang)(gang)耐(nai)大(da)氣腐(fu)蝕性(xing)(xing)，但(dan)(dan)含(han)有24%的(de)(de)話，仍不(bu)能充分防止紅銹的(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)；Mo和Cu對(dui)于改(gai)(gai)善(shan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)耐(nai)大(da)氣腐(fu)蝕性(xing)(xing)很有效(xiao)(xiao)，特別是兩元(yuan)素的(de)(de)復合添加效(xiao)(xiao)果明(ming)顯(xian)；Nb和Ti也顯(xian)示了其(qi)對(dui)耐(nai)蝕性(xing)(xing)有一定(ding)的(de)(de)改(gai)(gai)善(shan)效(xiao)(xiao)果，但(dan)(dan)其(qi)程度與(yu)Cr、Mo、Cu相比(bi)較小(xiao)。小(xiao)林(lin)等(deng)（1991年(nian)）通過試(shi)驗(yan)(yan)(yan)室促(cu)進試(shi)驗(yan)(yan)(yan)和對(dui)點(dian)腐(fu)蝕電(dian)位(wei)的(de)(de)測(ce)定(ding)，研(yan)究(jiu)(jiu)了Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元(yuan)素對(dui)鐵素體系不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)銹性(xing)(xing)所(suo)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)影(ying)響，其(qi)中Cu的(de)(de)效(xiao)(xiao)果非(fei)常(chang)明(ming)顯(xian)，通過對(dui)點(dian)腐(fu)蝕電(dian)位(wei)的(de)(de)測(ce)定(ding)得知(zhi)其(qi)與(yu)其(qi)他元(yuan)素不(bu)同，有預想不(bu)到的(de)(de)耐(nai)銹性(xing)(xing)改(gai)(gai)善(shan)效(xiao)(xiao)果。


  如上所述，特別(bie)是(shi)對于鐵(tie)素(su)體系不銹鋼，銅元(yuan)素(su)當初是(shi)為了(le)提高耐(nai)大氣腐蝕(shi)性替代鉬而添加(jia)的(de)，但證(zheng)實了(le)銅的(de)耐(nai)蝕(shi)性效果非常大。