不銹鋼的均(jun)勻腐蝕(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。


 在表3-2中,列出了(le)金(jin)屬耐均勻腐蝕(shi)等級及應用(yong)場合。


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1. 不銹鋼對硫酸的耐腐(fu)蝕(shi)性


  不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不(bu)銹鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。


  稀硫酸(suan)、中等(deng)濃度硫酸(suan)是還原性酸(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)(xiu)鋼對(dui)其有一(yi)定耐(nai)腐蝕性。高Mo奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼和高Mo雙相不銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)硫酸(suan)腐蝕性能更佳,如非標(biao)不銹(xiu)(xiu)鋼022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常用(yong)不銹(xiu)鋼在(zai)硫酸(suan)中的腐蝕速度,見表3-4。


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2. 不(bu)銹鋼對(dui)硝(xiao)酸的耐腐蝕性


  不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼是(shi)耐硝酸腐(fu)蝕(shi)的(de)良好材料(liao)。在(zai)制(zhi)造硝酸設備中(zhong)(zhong),幾乎(hu)全部(bu)使用了奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。不(bu)但如此(ci),為了強化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)鈍(dun)化(hua)薄膜,在(zai)生產(chan)中(zhong)(zhong)常(chang)常(chang)采用酸洗來(lai)鈍(dun)化(hua)處理不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。酸洗鈍(dun)化(hua)處理就是(shi)將不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼浸漬在(zai)一定濃度一定溫(wen)度的(de)硝酸溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)進行的(de)。有(you)關不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼在(zai)硝酸溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)級,見(jian)表3-5。


  表3-5 幾種常(chang)用不銹鋼在(zai)硝酸溶液(ye)中耐腐蝕等(deng)級(ji)




3. 不銹鋼(gang)對(dui)鹽酸的耐腐蝕性


  因(yin)為鹽(yan)酸(suan)是(shi)(shi)弱氧化性(xing)酸(suan),它不(bu)(bu)能(neng)夠保持(chi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)鈍化薄(bo)膜,即造(zao)成對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)整體腐蝕(連續腐蝕)。雖(sui)然(ran)對(dui)稀硫(liu)酸(suan)也有選用(yong)06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼022Cr23Ni5Mo3(2205),但(dan)是(shi)(shi)對(dui)鹽(yan)酸(suan)而言,多數是(shi)(shi)使用(yong)哈斯特洛依(Hastelloy)合(he)金(jin)。有關不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在鹽(yan)酸(suan)溶液中的(de)腐蝕速(su)度,見表3-6。


  表(biao)3-6 幾(ji)種常用不銹鋼在鹽酸溶液中腐蝕速(su)度


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4. 不銹鋼對磷酸的耐(nai)腐蝕性


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)但不(bu)能(neng)(neng)完全防止磷(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕,還會因磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)所(suo)含的(de)(de)(de)(de)雜質,導致不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)加劇腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)不(bu)純物(wu)有(you)氟化(hua)(hua)物(wu),氟硅(gui)化(hua)(hua)物(wu)以及氯化(hua)(hua)物(wu)。化(hua)(hua)學工業使用(yong)的(de)(de)(de)(de)大不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)罐多數(shu)是用(yong)于儲存和運(yun)輸(作(zuo)為化(hua)(hua)肥原料(liao))磷(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)。因為磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)所(suo)含雜質的(de)(de)(de)(de)不(bu)同,所(suo)以引起腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)事故類(lei)型很多。因此,在運(yun)輸磷(lin)酸(suan)過程中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種選用(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐步選用(yong)更高級別(bie)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕鋼(gang)(gang)種,直到變(bian)換(huan)成用(yong)高度(du)耐(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)(gang)或雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等(deng)。有(you)關不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在磷(lin)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕速(su)度(du),見表3-7。


  表3-7 幾(ji)種(zhong)不銹鋼在磷酸溶液中腐蝕速(su)度


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5. 對堿的耐腐(fu)蝕性


  最(zui)具(ju)有代表性的堿是氫(qing)氧化鈉(na)。不(bu)銹鋼對氫(qing)氧化鈉(na)的耐腐蝕性尚可。


  不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。


  高純(chun)高鉻鐵(tie)素體(ti)不銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的(de)耐(nai)NaOH腐蝕(shi)性(xing)能,含Cr大于26%的(de)高鉻鐵(tie)素體(ti)不銹鋼耐(nai)NaOH腐蝕(shi)性(xing)能,甚至優(you)于純(chun)鎳。



6. 海水腐蝕


  海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。


  不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。


  發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。


 就腐(fu)蝕而言,海(hai)水和淡水比較(jiao)起來(lai),海(hai)水的電池作用顯著地增(zeng)大。在(zai)海(hai)水中,自然電位排(pai)列如圖3-1所示(shi)。在(zai)海(hai)水中使用金屬(shu)時的注意事項如下:


   ①. 在結構上盡可能地使用一種金屬;


   ②. 如果使用一種金屬不(bu)可以時,在主要(yao)零部(bu)件上,要(yao)選取在電位上“貴”的金屬材料;


   ③. 預(yu)計普(pu)通金屬(shu)方面的腐(fu)(fu)蝕量(liang),在(zai)設(she)計時,預(yu)先考慮(lv)其腐(fu)(fu)蝕余(yu)量(liang);


   ④. 在(zai)易(yi)被腐(fu)蝕的普通金屬表面上進(jin)行涂裝或包覆。


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