1. 鉻、鉬(mu)、氮元素對不銹鋼耐蝕(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、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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  以表(biao)面的(de)顯色(se)面積率（WA)為基(ji)準，用RN=3(2-logWA)表(biao)示）此后，矢(shi)澤等（1994年）(1995年）通過試驗(yan)表(biao)明，高鉻不銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕(shi)性隨著(zhu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)指(zhi)數（鐵(tie)素(su)體(ti)系：Cr+3.3Mo;奧(ao)(ao)氏體(ti)系：Cr+3.3Mo+16N)的(de)增(zeng)加會(hui)有所提高，但點腐(fu)(fu)蝕(shi)指(zhi)數值相(xiang)同的(de)情況(kuang)下(xia)，鐵(tie)素(su)體(ti)系不銹(xiu)鋼比(bi)雙相(xiang)和奧(ao)(ao)氏體(ti)系不銹(xiu)鋼生銹(xiu)少，而且(qie)光(guang)澤的(de)保持情況(kuang)很(hen)好(hao)。


2. 其他元(yuan)素對不銹鋼耐(nai)蝕性能(neng)的(de)影響


  雖然(ran)關于其他元素對耐(nai)大氣(qi)腐蝕(shi)性(xing)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)并沒有進行太多的(de)探討，但在日(ri)本國(guo)內，隨著(zhu)含Cu-Nb的(de)18Cr鐵素體系不銹鋼(gang)的(de)開(kai)發，對銅(tong)對鐵素體系不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)大氣(qi)腐蝕(shi)性(xing)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)特別(bie)引(yin)人注目(mu)。


  山本等人（1982年）,研究(jiu)了銅元素(su)對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐銹性的(de)影響(xiang)。即使添加Cu,生銹點也(ye)不(bu)會變大，只是一(yi)(yi)部分有所(suo)停止；而(er)且Cu有利于(yu)鈍態的(de)穩定化，所(suo)以不(bu)僅(jin)在受氯離子(zi)影響(xiang)很強的(de)沿海地(di)區(qu)，而(er)且在工(gong)業(ye)地(di)帶(dai)的(de)二氧(yang)化硫環境當中，也(ye)具有一(yi)(yi)定的(de)耐銹性。


  另(ling)一(yi)方面(mian)，伊藤等人（1983年(nian)）調查了影響海洋(yang)性(xing)大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)耐大(da)氣(qi)腐(fu)蝕性(xing)的(de)鐵素體系不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)Cr含(han)(han)量(liang)（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)BA材料(liao)的(de)Si(0.3%~0.6%)所產生的(de)影響。若(ruo)Cr含(han)(han)量(liang)增加(jia)，其(qi)耐大(da)氣(qi)腐(fu)蝕性(xing)也會增強(qiang)；而(er)且當BA材料(liao)的(de)表面(mian)的(de)硅(gui)的(de)濃度較(jiao)大(da)時，銹難以向兩(liang)邊(bian)擴展(zhan)，證(zheng)明(ming)了耐銹性(xing)很好(hao)。樽谷(gu)等（1991年(nian)）也證(zheng)明(ming)了他(ta)們開發的(de)汽車鑄(zhu)模用的(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)的(de)BA材料(liao)，其(qi)中(zhong)硅(gui)在(zai)表面(mian)濃縮成(cheng)二氧化硫(liu),這說明(ming)提高了耐大(da)氣(qi)腐(fu)蝕性(xing)。此外，山本(ben)等（1986年(nian)）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)的(de)耐銹性(xing)好(hao)為理由，如果該(gai)鋼(gang)產生一(yi)點腐(fu)蝕，由于含(han)(han)有(you)銅，其(qi)腐(fu)蝕部分也會立即促進陰(yin)極反應，產生再(zai)鈍態化。


  矢澤等(deng)（1990年(nian)）通(tong)(tong)過(guo)曝露試驗(yan)和(he)試驗(yan)室(shi)促進試驗(yan)，研(yan)(yan)究(jiu)了(le)影(ying)響(xiang)(xiang)鐵素(su)(su)體系不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)大氣腐蝕性(xing)的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)Ti所產(chan)生的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。Cr提高了(le)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)大氣腐蝕性(xing)，但含(han)有24%的(de)(de)話，仍不(bu)能(neng)充(chong)分防止紅(hong)銹(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)產(chan)生；Mo和(he)Cu對(dui)于改善不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)大氣腐蝕性(xing)很有效(xiao)(xiao)，特別是(shi)兩元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)復(fu)合添加效(xiao)(xiao)果明顯；Nb和(he)Ti也顯示了(le)其(qi)對(dui)耐(nai)(nai)蝕性(xing)有一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)改善效(xiao)(xiao)果，但其(qi)程度與(yu)Cr、Mo、Cu相(xiang)比較小。小林等(deng)（1991年(nian)）通(tong)(tong)過(guo)試驗(yan)室(shi)促進試驗(yan)和(he)對(dui)點腐蝕電(dian)位(wei)的(de)(de)測定(ding)(ding)，研(yan)(yan)究(jiu)了(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元(yuan)(yuan)素(su)(su)對(dui)鐵素(su)(su)體系不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)所產(chan)生的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，其(qi)中Cu的(de)(de)效(xiao)(xiao)果非常明顯，通(tong)(tong)過(guo)對(dui)點腐蝕電(dian)位(wei)的(de)(de)測定(ding)(ding)得知(zhi)其(qi)與(yu)其(qi)他(ta)元(yuan)(yuan)素(su)(su)不(bu)同，有預想不(bu)到(dao)的(de)(de)耐(nai)(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)改善效(xiao)(xiao)果。


  如(ru)上所述，特別是對于(yu)鐵素體系不銹(xiu)鋼，銅元素當初是為(wei)了提高耐大氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)替代鉬而添加(jia)的，但證實了銅的耐蝕(shi)性(xing)效果非常(chang)大。