不銹鋼具有良好的自鈍(dun)化(hua)性(xing)，其(qi)耐腐蝕性(xing)主要源于表面(mian)的保(bao)護膜，稱之為在線亞洲日產一區二區:鈍化膜。在線亞洲日產一區二區:不銹鋼中(zhong)的鉻(ge)(ge)元素對(dui)氧元素有很大的親和(he)力，鉻(ge)(ge)和(he)氧在常溫(wen)中(zhong)就可以(yi)發生(sheng)化學(xue)反應，生(sheng)成致密的氧化膜(mo)(mo)，氧化膜(mo)(mo)將基體材料與外界環境隔離，起到(dao)保護作用。研究表明(ming)，鈍化膜(mo)(mo)由兩層(ceng)(ceng)物質(zhi)構成：外層(ceng)(ceng)以(yi)鐵的氧化物和(he)氫氧化物為主，內層(ceng)(ceng)以(yi)鉻(ge)(ge)的氧化物Cr2O3為主。但是當溫度較(jiao)高、應(ying)(ying)力較(jiao)大（特別是拉(la)應(ying)(ying)力）或者(zhe)存在(zai)侵蝕性離子時，會(hui)破壞(huai)鈍化膜的完整性，引起(qi)在線亞洲日產一區二區:局部腐蝕。不銹鋼腐(fu)(fu)蝕受(shou)材料、環境、應力、結構等多(duo)個方面的(de)影響，有些參(can)數(shu)的(de)分散性比較大，從而導致腐(fu)(fu)蝕發(fa)生以及腐(fu)(fu)蝕速率存(cun)在很大不確定性。
腐蝕的分(fen)類方法及種類如表1-2所(suo)示。常用的分(fen)類方法是根(gen)據(ju)腐蝕形態。
全面腐蝕是一種均勻(yun)腐蝕(shi)，腐蝕速率相對比較平穩，在外觀上很容易被觀察到，即使在設備內部發生腐蝕，壁厚的整體減薄在常規檢查中也容易被發現；而且全面腐蝕可以提前防范。局部腐蝕的種類較多，對于奧氏體(ti)不銹鋼(gang)材料，其腐蝕類型大多為局部腐蝕，常見的局部腐蝕有點蝕、應力腐蝕、縫隙腐蝕(shi)以及晶間腐(fu)蝕等。局部腐蝕常發生在設備結構無任何宏觀變化的情況下，突然的破壞往往帶來災難性的后果。在文獻統計的我國石化企業310件腐蝕失效案例中，局部腐蝕占了四分之三以上，如圖1-8所示。
1. 點蝕
點(dian)蝕(shi)也稱(cheng)為(wei)(wei)小孔(kong)(kong)(kong)腐蝕(shi)，是一種位于(yu)(yu)金屬(shu)(shu)表面(mian)較小范圍內的(de)(de)腐蝕(shi)形(xing)態。點(dian)蝕(shi)往(wang)(wang)往(wang)(wang)起源于(yu)(yu)金屬(shu)(shu)表面(mian)夾雜物、機械破壞處等，從表面(mian)沿厚度方向不(bu)斷延伸，極易造成設備穿孔(kong)(kong)(kong)。點(dian)蝕(shi)在(zai)金屬(shu)(shu)表面(mian)的(de)(de)分布(bu)情(qing)(qing)況(kuang)不(bu)一：有時局部比較密(mi)集，有時比較分散。點(dian)蝕(shi)坑一般(ban)具有孔(kong)(kong)(kong)小口(kou)深(shen)的(de)(de)特點(dian)，呈花邊樣孔(kong)(kong)(kong)口(kou)，常見的(de)(de)點(dian)蝕(shi)形(xing)貌(mao)如圖1-9所示。點(dian)蝕(shi)的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)口(kou)形(xing)狀與受力(li)情(qing)(qing)況(kuang)有關，在(zai)不(bu)受應力(li)的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下，孔(kong)(kong)(kong)口(kou)近似(si)為(wei)(wei)圓(yuan)形(xing)；在(zai)受拉應力(li)的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下，孔(kong)(kong)(kong)口(kou)近似(si)為(wei)(wei)橢圓(yuan)形(xing)，而且在(zai)受拉應力(li)的(de)(de)作用下，點(dian)蝕(shi)位置極易產生裂紋(wen)，引發應力(li)腐蝕(shi)開裂，如圖1-9(b)、（c)所示。
2. 縫隙(xi)腐蝕
在(zai)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)和其他隱蔽的(de)(de)區(qu)域內(nei)(nei)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)局部腐蝕(shi)，稱為(wei)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)。該類腐蝕(shi)常(chang)發(fa)(fa)生(sheng)于(yu)(yu)孔穴、墊片接觸面、緊固件縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)等位置。表面氧(yang)化膜(mo)具有(you)耐(nai)腐蝕(shi)性的(de)(de)金屬易(yi)發(fa)(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)，幾(ji)乎所有(you)的(de)(de)腐蝕(shi)性介質都可以引起(qi)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)，因(yin)此，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)是(shi)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)設備(bei)中常(chang)見的(de)(de)一種腐蝕(shi)形(xing)態(tai)。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)寬度(du)處(chu)(chu)于(yu)(yu)0.025~0.1mm之(zhi)間(jian)時，易(yi)發(fa)(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)主要原因(yin)是(shi)進入(ru)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)的(de)(de)介質處(chu)(chu)于(yu)(yu)滯流狀(zhuang)態(tai)，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)外離子形(xing)成(cheng)濃(nong)差，使縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)金屬加速腐蝕(shi)。
縫隙腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)后，設備的承載(zai)能力減小(xiao)，構(gou)件之(zhi)間也會由于縫隙的擴大而出現(xian)局部(bu)膨脹(zhang)，從(cong)而使部(bu)分(fen)構(gou)件之(zhi)間難(nan)以實現(xian)良好配(pei)合，這(zhe)種腐(fu)蝕(shi)的形(xing)成和發展一(yi)般都是在縱(zong)深處，甚至(zhi)還可能導致非常(chang)嚴(yan)重的破(po)壞性事故，縫隙腐(fu)蝕(shi)的檢測難(nan)度較大，發生(sheng)前的孕育時間較長，但(dan)是縫隙腐(fu)蝕(shi)的腐(fu)蝕(shi)速率較快。圖1-10為實驗縫隙腐(fu)蝕(shi)形(xing)貌。
3. 應力腐蝕
應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂是金屬在應(ying)力(li)(li)和環(huan)(huan)境(jing)共同作(zuo)用下(xia)發(fa)生的(de)(de)破壞，并不是所有的(de)(de)金屬都會發(fa)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)，不同的(de)(de)金屬發(fa)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)是不一樣(yang)的(de)(de)，表1-3列出了(le)目前發(fa)現的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)合金＋環(huan)(huan)境(jing)體系。從表1-3可以看出，奧氏體不銹鋼發(fa)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)較廣，在高溫環(huan)(huan)境(jing)中的(de)(de)水蒸(zheng)氣、濕潤空氣等(deng)環(huan)(huan)境(jing)中都可能(neng)發(fa)生。
對于奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)設備，應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)危(wei)害性(xing)較為嚴重、普遍性(xing)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種腐(fu)(fu)蝕(shi)類型。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)鎳(nie)含量，使(shi)得奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)成(cheng)本相對較高(gao)，因此(ci)，該類腐(fu)(fu)蝕(shi)一(yi)(yi)般出現在腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)較高(gao)、可靠性(xing)要求(qiu)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)石油化(hua)工、核電行業和衛生(sheng)要求(qiu)高(gao)的(de)(de)(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)機械行業。在這些(xie)行業中，設備一(yi)(yi)旦發生(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)就會產生(sheng)嚴重的(de)(de)(de)(de)安全事故或造成(cheng)食(shi)(shi)品(pin)污染。如(ru)前所述，氯離子(zi)是(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)“天(tian)敵”，在拉應力(li)(li)共存的(de)(de)(de)(de)情況下，很容易引起(qi)設備的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂。由(you)于氯離子(zi)存在的(de)(de)(de)(de)普遍性(xing)，造成(cheng)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)發生(sheng)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)概率極大。
應力腐蝕的(de)發生不(bu)僅(jin)在(zai)于(yu)它的(de)普遍性，更(geng)可怕的(de)是引起設備(bei)“毫無預兆(zhao)”的(de)破壞。應力腐蝕裂(lie)(lie)紋起源于(yu)材(cai)料(liao)表(biao)面，其(qi)裂(lie)(lie)紋向(xiang)橫縱向(xiang)同時擴展，其(qi)形貌為典型的(de)“樹枝狀”，即(ji)裂(lie)(lie)紋有(you)一主干，隨著裂(lie)(lie)紋的(de)擴展，不(bu)斷有(you)分支生成。一般來說，起始位(wei)置裂(lie)(lie)紋較(jiao)粗，后面的(de)裂(lie)(lie)紋越來越細，如(ru)圖(tu)1-11所示。
4. 晶(jing)間(jian)腐蝕
晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)一種危害性極(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形式，其特點是(shi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)沿著金屬(shu)(shu)內(nei)部晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)擴(kuo)展(zhan)。晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破壞了(le)(le)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)結(jie)合力(li)，使金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)強度大(da)(da)大(da)(da)降低，承受應(ying)力(li)的(de)(de)(de)能力(li)極(ji)弱。晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)具(ju)有極(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)隱蔽性，當金屬(shu)(shu)發(fa)生(sheng)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)時，金屬(shu)(shu)外觀仍然(ran)有一定光(guang)澤，肉眼(yan)很難觀察到，但(dan)是(shi)只(zhi)要(yao)(yao)輕微(wei)敲(qiao)擊(ji)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)處，材料(liao)就發(fa)生(sheng)碎裂(lie)。晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)原因主要(yao)(yao)是(shi)由于在金屬(shu)(shu)處理過程中(zhong)造成晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)表面(mian)和內(nei)部化(hua)學成分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻，或(huo)者(zhe)晶(jing)(jing)(jing)界存(cun)在夾雜物或(huo)應(ying)力(li)，造成電化(hua)學腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。到目前為止，晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)依然(ran)是(shi)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)工(gong)程應(ying)用中(zhong)沒有解決的(de)(de)(de)難題，特別是(shi)對于不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊接件，焊縫處易產生(sheng)“貧鉻”現(xian)象，從而引起晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。文獻作者(zhe)對某地區電站奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管道開裂(lie)進(jin)行了(le)(le)調查研究，結(jie)果如(ru)表1-4所示(shi)，開裂(lie)位置主要(yao)(yao)發(fa)生(sheng)在焊接及彎管處。腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)微(wei)觀形貌如(ru)圖1-12所示(shi)，圖1-12(a)中(zhong)有較粗的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)，該裂(lie)紋(wen)沒有分支，與應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋(wen)明顯不(bu)(bu)同；圖1-12(b)中(zhong)不(bu)(bu)存(cun)在裂(lie)紋(wen)，但(dan)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)之(zhi)間(jian)(jian)已(yi)完全被(bei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。
一直以來，人們用“貧鉻”理論來解釋奧氏體不銹鋼晶間腐蝕。金屬在晶界處析出第二相Cr23C6,使晶界處鉻元素含量降低，如圖1-13所示。從電化學角度來講，晶界區和晶粒區存在電位差，晶界作為陽極，形成“小陽極、大陰極”的腐蝕電池，造成晶界處金屬的快速溶解。
奧氏體不(bu)銹鋼的貧(pin)鉻(ge)主(zhu)要是由于(yu)(yu)在熱處理(li)、焊接中，由于(yu)(yu)溫度處在450~850℃時，碳化鉻(ge)會在晶(jing)(jing)間析出，造成材料敏化。研究表明，不(bu)銹鋼的晶(jing)(jing)間腐蝕在弱腐蝕性(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)（如充氣(qi)海水(shui)）、強腐蝕性(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)（如濃硝酸）的環境中更加嚴重，但是基本不(bu)受(shou)介(jie)質(zhi)(zhi)溫度、受(shou)力方(fang)向的影(ying)響。
為了減緩腐(fu)蝕(shi)，對于不(bu)銹鋼(gang)(gang)設備，使用(yong)之前一(yi)般都要進行酸洗(xi)處(chu)理(li)，此外(wai)涂層(ceng)處(chu)理(li)也是不(bu)銹鋼(gang)(gang)腐(fu)蝕(shi)防(fang)腐(fu)的一(yi)種常用(yong)方法，電(dian)極保護、電(dian)鍍(du)、在溶液(ye)中(zhong)添加緩蝕(shi)劑(ji)以及(ji)對材料表面強(qiang)化處(chu)理(li)等也是一(yi)些(xie)防(fang)腐(fu)方法。
浙江至德鋼業有限(xian)公(gong)司主要分析奧氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)局部腐蝕，對設備的(de)(de)制造和使用提(ti)出一些建議，降低發(fa)生腐蝕的(de)(de)可能性。同(tong)時，書中也分析了腐蝕發(fa)生的(de)(de)概(gai)率(lv)問題。
