不銹(xiu)鋼具有良好的(de)自鈍化性(xing)，其耐腐蝕性(xing)主要源(yuan)于表面的(de)保(bao)護膜(mo)，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:不銹鋼中的(de)(de)鉻元(yuan)素對氧(yang)元(yuan)素有很大(da)的(de)(de)親和力，鉻和氧(yang)在常溫中就可以(yi)發生化學反應，生成致密的(de)(de)氧(yang)化膜，氧(yang)化膜將基體材料與外界環境隔離，起到保護作(zuo)用。研究(jiu)表明，鈍(dun)化膜由兩(liang)層物質(zhi)構成：外層以(yi)鐵的(de)(de)氧(yang)化物和氫(qing)氧(yang)化物為(wei)主，內層以(yi)鉻的(de)(de)氧(yang)化物Cr2O3為主。但是當溫(wen)度較高、應力較大（特別(bie)是拉應力）或者存在侵蝕性(xing)離子時，會破壞鈍化(hua)膜的完整(zheng)性(xing)，引起在線亞洲日產一區二區:局部腐蝕。不(bu)銹鋼腐蝕(shi)(shi)受(shou)材料、環境(jing)、應力(li)、結構等(deng)多個方(fang)面的影(ying)響，有些參數的分(fen)散(san)性比較大，從(cong)而導致腐蝕(shi)(shi)發(fa)生(sheng)以及腐蝕(shi)(shi)速率存在很大不(bu)確定(ding)性。
腐(fu)蝕(shi)的分(fen)類方法(fa)及種類如(ru)表1-2所示。常用的分(fen)類方法(fa)是根(gen)據(ju)腐(fu)蝕(shi)形(xing)態。
全面腐蝕(shi)是一種均勻腐蝕，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(shi)體不銹鋼材料，其腐蝕類型大多為局部腐蝕，常見的局部腐蝕有點蝕、應力(li)腐蝕、縫隙腐蝕以及晶間腐蝕等。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(dian)蝕
點(dian)蝕(shi)(shi)也稱為小(xiao)孔(kong)腐(fu)蝕(shi)(shi)，是一(yi)種位(wei)于金屬(shu)表面較小(xiao)范圍(wei)內的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)(xing)(xing)態。點(dian)蝕(shi)(shi)往往起源于金屬(shu)表面夾雜物、機械破壞處(chu)等(deng)，從表面沿(yan)厚度方向不(bu)斷延伸，極易(yi)(yi)造成設備穿孔(kong)。點(dian)蝕(shi)(shi)在金屬(shu)表面的(de)(de)(de)分布情(qing)況(kuang)不(bu)一(yi)：有(you)(you)時局部比較密集，有(you)(you)時比較分散。點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)一(yi)般具有(you)(you)孔(kong)小(xiao)口(kou)深的(de)(de)(de)特點(dian)，呈花邊樣孔(kong)口(kou)，常見的(de)(de)(de)點(dian)蝕(shi)(shi)形(xing)(xing)(xing)貌如圖1-9所示。點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)孔(kong)口(kou)形(xing)(xing)(xing)狀與受(shou)力(li)情(qing)況(kuang)有(you)(you)關，在不(bu)受(shou)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，孔(kong)口(kou)近似(si)為圓形(xing)(xing)(xing)；在受(shou)拉應(ying)力(li)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，孔(kong)口(kou)近似(si)為橢圓形(xing)(xing)(xing)，而且(qie)在受(shou)拉應(ying)力(li)的(de)(de)(de)作用下，點(dian)蝕(shi)(shi)位(wei)置極易(yi)(yi)產生(sheng)裂(lie)紋，引發應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)，如圖1-9(b)、（c)所示。
2. 縫(feng)隙(xi)腐蝕
在縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)和其他隱(yin)蔽的(de)區域內(nei)發(fa)生(sheng)的(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，稱為(wei)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。該(gai)類腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)常(chang)發(fa)生(sheng)于孔(kong)穴、墊片接(jie)觸面、緊固件(jian)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)等(deng)位置。表(biao)面氧化膜具有(you)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)金屬(shu)易發(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，幾乎所有(you)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性介質(zhi)都(dou)可以引起縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，因此(ci)，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼設(she)備(bei)中常(chang)見的(de)一種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)(xing)態。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)的(de)寬度處(chu)于0.025~0.1mm之間(jian)時(shi)，易發(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)主要原因是(shi)進入縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)的(de)介質(zhi)處(chu)于滯流狀態，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)外離子形(xing)(xing)成(cheng)濃(nong)差，使縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)金屬(shu)加速腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。
縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生后，設備的(de)(de)承(cheng)載能力減小(xiao)，構件(jian)之間(jian)也會由于(yu)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)的(de)(de)擴大而出現局部(bu)膨(peng)脹，從(cong)而使(shi)部(bu)分構件(jian)之間(jian)難以實現良好配合，這種腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)形(xing)成和發(fa)展一般(ban)都是(shi)在縱深處(chu)，甚(shen)至還可能導致(zhi)非常(chang)嚴重的(de)(de)破壞性(xing)事故(gu)，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)檢測(ce)難度較(jiao)(jiao)大，發(fa)生前(qian)的(de)(de)孕(yun)育時間(jian)較(jiao)(jiao)長，但是(shi)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)較(jiao)(jiao)快(kuai)。圖1-10為實驗(yan)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)貌(mao)。
3. 應力腐蝕
應(ying)力(li)腐蝕(shi)斷裂是(shi)金屬(shu)在應(ying)力(li)和(he)環(huan)(huan)境共同(tong)作(zuo)用(yong)下發生(sheng)的(de)(de)(de)破壞，并不是(shi)所有的(de)(de)(de)金屬(shu)都會發生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)，不同(tong)的(de)(de)(de)金屬(shu)發生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境是(shi)不一樣的(de)(de)(de)，表1-3列出了目前發現的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)合金＋環(huan)(huan)境體(ti)系。從表1-3可以看出，奧氏體(ti)不銹鋼發生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境較廣，在高溫環(huan)(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)水蒸氣、濕潤空(kong)氣等環(huan)(huan)境中(zhong)都可能發生(sheng)。
對于奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼設備(bei)，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是危害(hai)性(xing)較(jiao)為嚴重(zhong)、普遍性(xing)較(jiao)高(gao)(gao)的一(yi)(yi)種腐(fu)蝕(shi)類(lei)型。較(jiao)高(gao)(gao)的鎳(nie)含量，使得(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼成(cheng)本相對較(jiao)高(gao)(gao)，因此，該類(lei)腐(fu)蝕(shi)一(yi)(yi)般(ban)出現在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)高(gao)(gao)、可靠(kao)性(xing)要求較(jiao)高(gao)(gao)的石油化工(gong)、核電行業(ye)和(he)衛(wei)生要求高(gao)(gao)的食(shi)品(pin)機械行業(ye)。在(zai)(zai)這(zhe)些行業(ye)中，設備(bei)一(yi)(yi)旦發(fa)生腐(fu)蝕(shi)就會產(chan)生嚴重(zhong)的安(an)全事故或造成(cheng)食(shi)品(pin)污染。如前所述，氯離(li)子(zi)(zi)是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的“天敵(di)”，在(zai)(zai)拉應(ying)力共存的情況(kuang)下，很容易引起設備(bei)的應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂。由于氯離(li)子(zi)(zi)存在(zai)(zai)的普遍性(xing)，造成(cheng)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼發(fa)生應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的概率極(ji)大(da)。
應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)(sheng)不僅在于(yu)它(ta)的(de)(de)(de)(de)普遍性，更可怕的(de)(de)(de)(de)是引起(qi)設(she)備(bei)“毫(hao)無預兆”的(de)(de)(de)(de)破壞。應(ying)力腐蝕(shi)裂紋(wen)(wen)起(qi)源于(yu)材料表面，其(qi)裂紋(wen)(wen)向橫縱向同(tong)時擴(kuo)展(zhan)，其(qi)形貌為典(dian)型(xing)的(de)(de)(de)(de)“樹枝狀”，即裂紋(wen)(wen)有一主干(gan)，隨(sui)著裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)展(zhan)，不斷有分(fen)支生(sheng)(sheng)成。一般來說，起(qi)始(shi)位置(zhi)裂紋(wen)(wen)較(jiao)粗(cu)，后面的(de)(de)(de)(de)裂紋(wen)(wen)越來越細(xi)，如圖1-11所示。
4. 晶間腐蝕
晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)一種危害性極大(da)的(de)(de)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形(xing)式(shi)，其特(te)點是(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)沿著金屬(shu)內(nei)部晶(jing)界面擴(kuo)展。晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破壞(huai)了晶(jing)粒之間(jian)的(de)(de)結(jie)(jie)合力(li)，使金屬(shu)的(de)(de)強度大(da)大(da)降低，承受應力(li)的(de)(de)能力(li)極弱(ruo)。晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)具(ju)有(you)極大(da)的(de)(de)隱(yin)蔽性，當金屬(shu)發生(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)，金屬(shu)外觀(guan)(guan)仍然(ran)有(you)一定光澤(ze)，肉(rou)眼很難觀(guan)(guan)察(cha)到，但是(shi)只要(yao)輕微敲(qiao)擊腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處(chu)(chu)，材(cai)料就發生(sheng)碎(sui)裂(lie)(lie)。晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因主(zhu)要(yao)是(shi)由于在金屬(shu)處(chu)(chu)理過(guo)程中(zhong)造(zao)成晶(jing)粒表面和內(nei)部化學成分的(de)(de)不均勻，或者晶(jing)界存在夾(jia)雜物或應力(li)，造(zao)成電(dian)化學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。到目前為止，晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)依然(ran)是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)工程應用中(zhong)沒(mei)有(you)解決的(de)(de)難題，特(te)別(bie)是(shi)對于不銹(xiu)鋼(gang)焊接件(jian)，焊縫處(chu)(chu)易產(chan)生(sheng)“貧鉻”現(xian)象，從而(er)引起晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。文獻(xian)作者對某地區(qu)電(dian)站(zhan)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)管道開(kai)裂(lie)(lie)進行(xing)了調查研究，結(jie)(jie)果如(ru)(ru)表1-4所(suo)示(shi)，開(kai)裂(lie)(lie)位置主(zhu)要(yao)發生(sheng)在焊接及彎管處(chu)(chu)。腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)微觀(guan)(guan)形(xing)貌如(ru)(ru)圖(tu)1-12所(suo)示(shi)，圖(tu)1-12(a)中(zhong)有(you)較粗的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)，該裂(lie)(lie)紋(wen)沒(mei)有(you)分支，與應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)明顯(xian)不同；圖(tu)1-12(b)中(zhong)不存在裂(lie)(lie)紋(wen)，但晶(jing)粒之間(jian)已完(wan)全被(bei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(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(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)貧鉻主要是由(you)于(yu)在(zai)熱處理、焊(han)接(jie)中，由(you)于(yu)溫度(du)處在(zai)450~850℃時，碳化鉻會在(zai)晶(jing)間析出，造(zao)成材(cai)料(liao)敏化。研究表明，不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)晶(jing)間腐蝕在(zai)弱(ruo)腐蝕性介(jie)(jie)質（如(ru)(ru)充(chong)氣海(hai)水）、強腐蝕性介(jie)(jie)質（如(ru)(ru)濃(nong)硝酸）的(de)(de)環境中更(geng)加嚴重，但是基本不(bu)(bu)受(shou)介(jie)(jie)質溫度(du)、受(shou)力方(fang)向(xiang)的(de)(de)影響。
為了(le)減緩腐蝕，對于不銹鋼(gang)(gang)設(she)備，使用(yong)之(zhi)前一般(ban)都要進行(xing)酸洗處(chu)理(li)，此外涂層處(chu)理(li)也是不銹鋼(gang)(gang)腐蝕防腐的一種(zhong)常(chang)用(yong)方(fang)法(fa)，電極保護、電鍍、在溶液(ye)中添加緩蝕劑以及對材料表面強化處(chu)理(li)等也是一些防腐方(fang)法(fa)。
浙江至德鋼業有限公司主(zhu)要分析奧氏體不銹鋼的局部腐(fu)蝕(shi)，對設(she)備的制(zhi)造和使用提(ti)出一些建議，降低發(fa)生(sheng)腐(fu)蝕(shi)的可(ke)能(neng)性。同時，書(shu)中(zhong)也(ye)分析了腐(fu)蝕(shi)發(fa)生(sheng)的概率問(wen)題。
