1. 鉻(ge)、鉬、氮元素對不銹鋼耐蝕(shi)性能(neng)的影響(xiang)


  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)(de)(de)顯色面積率（WA)為基準，用(yong)RN=3(2-logWA)表(biao)示）此后，矢澤等(deng)（1994年）(1995年）通過試驗表(biao)明，高鉻不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐蝕性隨著點腐蝕指數(shu)（鐵素體(ti)系：Cr+3.3Mo;奧氏體(ti)系：Cr+3.3Mo+16N)的(de)(de)(de)增加(jia)會(hui)有(you)所提高，但點腐蝕指數(shu)值(zhi)相同的(de)(de)(de)情況下，鐵素體(ti)系不(bu)銹(xiu)鋼比雙相和(he)奧氏體(ti)系不(bu)銹(xiu)鋼生銹(xiu)少，而(er)且光澤的(de)(de)(de)保持情況很好。


2. 其他元素對不(bu)銹鋼耐蝕性能的影響


  雖然關于其他元素對耐大(da)氣腐蝕性的(de)(de)影(ying)響(xiang)并沒有進行(xing)太多的(de)(de)探討，但在日(ri)本(ben)國(guo)內，隨著(zhu)含Cu-Nb的(de)(de)18Cr鐵素體(ti)系不銹鋼的(de)(de)開(kai)發，對銅(tong)對鐵素體(ti)系不銹鋼的(de)(de)耐大(da)氣腐蝕性的(de)(de)影(ying)響(xiang)特別引人注目。


  山(shan)本等人（1982年）,研究了銅元素對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐(nai)銹(xiu)性(xing)的(de)影(ying)(ying)響。即使添加Cu,生銹(xiu)點也不(bu)會(hui)變大，只是一(yi)部(bu)分(fen)有所(suo)停(ting)止；而且Cu有利于鈍(dun)態的(de)穩定化(hua)，所(suo)以不(bu)僅在受氯離(li)子影(ying)(ying)響很強的(de)沿(yan)海地區，而且在工業地帶的(de)二氧化(hua)硫環境當中，也具有一(yi)定的(de)耐(nai)銹(xiu)性(xing)。


  另一方(fang)面，伊藤等(deng)人(ren)（1983年(nian)）調查了(le)影(ying)響(xiang)海洋性大(da)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)耐(nai)大(da)氣(qi)(qi)腐蝕性的(de)(de)(de)鐵素體系不銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)Cr含量（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)(gang)BA材料的(de)(de)(de)Si(0.3%~0.6%)所產生的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。若Cr含量增(zeng)加，其耐(nai)大(da)氣(qi)(qi)腐蝕性也(ye)會(hui)(hui)增(zeng)強；而且(qie)當(dang)BA材料的(de)(de)(de)表面的(de)(de)(de)硅的(de)(de)(de)濃度較大(da)時，銹難以向兩邊擴(kuo)展，證明(ming)了(le)耐(nai)銹性很(hen)好。樽谷等(deng)（1991年(nian)）也(ye)證明(ming)了(le)他們(men)開發的(de)(de)(de)汽車(che)鑄模用(yong)的(de)(de)(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)BA材料，其中硅在(zai)表面濃縮成二氧化硫,這說(shuo)明(ming)提高了(le)耐(nai)大(da)氣(qi)(qi)腐蝕性。此外，山本(ben)等(deng)（1986年(nian)）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)銹性好為(wei)理由(you)，如果該鋼(gang)(gang)產生一點(dian)腐蝕，由(you)于含有銅，其腐蝕部分也(ye)會(hui)(hui)立即促進陰極反應，產生再鈍態(tai)化。


  矢澤等（1990年(nian)）通(tong)過曝(pu)露試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)(he)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室促進(jin)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，研究了(le)(le)影(ying)(ying)響(xiang)鐵(tie)素體系不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)大氣腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)(he)Ti所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。Cr提高了(le)(le)不(bu)銹鋼(gang)耐(nai)大氣腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)，但含有(you)24%的(de)(de)(de)話，仍不(bu)能充分防止紅銹的(de)(de)(de)產(chan)生；Mo和(he)(he)Cu對(dui)于改善(shan)(shan)不(bu)銹鋼(gang)耐(nai)大氣腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)很(hen)有(you)效，特別是兩(liang)元(yuan)素的(de)(de)(de)復合添加效果明(ming)顯；Nb和(he)(he)Ti也(ye)顯示了(le)(le)其(qi)對(dui)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)有(you)一定的(de)(de)(de)改善(shan)(shan)效果，但其(qi)程度與Cr、Mo、Cu相(xiang)比較小(xiao)。小(xiao)林等（1991年(nian)）通(tong)過試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室促進(jin)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)(he)對(dui)點(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)(de)測(ce)定，研究了(le)(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元(yuan)素對(dui)鐵(tie)素體系不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)銹性(xing)(xing)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)，其(qi)中Cu的(de)(de)(de)效果非常明(ming)顯，通(tong)過對(dui)點(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)(de)測(ce)定得知其(qi)與其(qi)他元(yuan)素不(bu)同，有(you)預(yu)想不(bu)到(dao)的(de)(de)(de)耐(nai)銹性(xing)(xing)改善(shan)(shan)效果。


  如上所述，特別是對于鐵素體系(xi)不銹鋼，銅元素當初是為了(le)提高(gao)耐大氣腐蝕性替代鉬而添加的，但證(zheng)實了(le)銅的耐蝕性效果(guo)非常(chang)大。