按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不銹鋼管腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水(shui)(shui)在工業中(工業水(shui)(shui)),既可做介質又(you)可做原(yuan)料(liao),因此用量極(ji)大,在與工業水(shui)(shui)相接觸的(de)設備和部件(jian)中,最常(chang)選用的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)是Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和18-8型(xing)(xing)三類。各種換(huan)(huan)熱設備,例如,換(huan)(huan)熱器(qi)、蒸發(fa)器(qi)、冷卻器(qi)、冷凝器(qi),熱交換(huan)(huan)器(qi)等的(de)工作環境在工業水(shui)(shui)條件(jian)下(xia)是最苛(ke)刻的(de)。最常(chang)選用的(de)是18-8型(xing)(xing)鋼(gang),例如,07Cr18Ni11Ti的(de)使用過程保持光(guang)亮、不銹(xiu)(xiu),在可能條件(jian)下(xia)盡量使它們處于干燥狀態。
例如、使(shi)用、清洗后立即擦干(gan)后再放置,并(bing)避免(mian)與酸(suan)、堿(jian)物質長期接觸是非常(chang)重(zhong)要(yao)的。
在水電站的建設中,含泥沙的河(he)水沖刷是不可(ke)避免的,超低碳(tan)馬氏(shi)體不銹鋼管,例如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了(le)較好(hao)的應用。
在(zai)海(hai)水(shui)(shui)中(zhong),就一(yi)般(ban)腐(fu)蝕(shi)而(er)言,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)率并不高,但(dan)常用不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)主要破壞形式是點蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)和(he)應力(li)腐(fu)蝕(shi),而(er)且常常受到海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)氧量(liang),氯離子濃度,海(hai)水(shui)(shui)與材料的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)流(liu)速(su),海(hai)水(shui)(shui)的(de)(de)污(wu)染情況,溫度以(yi)及海(hai)生物等(deng)因素的(de)(de)直接(jie)影響(xiang)。一(yi)般(ban)說(shuo)來,在(zai)室溫(30℃)以(yi)下,可(ke)(ke)選(xuan)用含(han)(han)2%~4%Mo的(de)(de)06Cr17M12Mo2和(he)06Cr19Ni13Mo3等(deng)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang);對(dui)40~50℃以(yi)下的(de)(de)海(hai)水(shui)(shui),一(yi)般(ban)含(han)(han)2%~3%Mo的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管已處于(yu)臨(lin)界(jie)狀態,稍有不慎,就可(ke)(ke)能(neng)出現點腐(fu)蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)等(deng)破壞。因此(ci),必須(xu)選(xuan)用高Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)效果會好些(xie),這些(xie)高Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為(wei) 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏(shi)體(ti)十(shi)鐵(tie)素體(ti)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為(wei)022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為(wei)022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)。當選(xuan)用不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管時(shi),海(hai)水(shui)(shui)流(liu)速(su)一(yi)般(ban)要求(qiu)不小于(yu)1.5m/s。