不銹鋼的均勻腐蝕(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。
在表3-2中,列出了金屬耐均勻腐蝕等級及應用場合。

1. 不(bu)銹鋼對硫酸的耐腐蝕性(xing)
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹(xiu)鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。
稀硫(liu)酸、中等濃(nong)度硫(liu)酸是還原性(xing)酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)對其有一定耐腐蝕性(xing)。高Mo奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和高Mo雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐硫(liu)酸腐蝕性(xing)能更佳,如非標不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不銹鋼在硫酸(suan)中的腐蝕速(su)度,見表3-4。

2. 不銹鋼對硝酸(suan)的耐腐(fu)蝕性
不銹(xiu)(xiu)鋼是耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)的良好材料。在制造硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)設備中(zhong)(zhong),幾(ji)乎(hu)全部(bu)使用了(le)奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼。不但如此(ci),為(wei)了(le)強化不銹(xiu)(xiu)鋼的鈍(dun)化薄膜,在生產(chan)中(zhong)(zhong)常常采用酸(suan)(suan)(suan)洗來(lai)鈍(dun)化處(chu)(chu)理(li)不銹(xiu)(xiu)鋼。酸(suan)(suan)(suan)洗鈍(dun)化處(chu)(chu)理(li)就(jiu)是將(jiang)不銹(xiu)(xiu)鋼浸漬在一定濃度一定溫度的硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)進行的。有關(guan)不銹(xiu)(xiu)鋼在硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)的耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)等(deng)級,見表3-5。
表(biao)3-5 幾種常用不銹鋼在硝酸(suan)溶液中耐(nai)腐蝕等(deng)級


3. 不銹鋼對鹽酸(suan)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)
因為鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)是(shi)弱氧化(hua)性酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan),它(ta)不能(neng)夠保持不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鈍化(hua)薄膜,即造(zao)成對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)整體腐(fu)蝕(連續腐(fu)蝕)。雖然對(dui)稀(xi)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以(yi)及雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)對(dui)鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)而言(yan),多(duo)數是(shi)使用哈斯特洛依(Hastelloy)合金。有關不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中的(de)腐(fu)蝕速度,見(jian)表3-6。
表3-6 幾種常用(yong)不銹鋼在鹽(yan)酸溶液中腐蝕速(su)度

4. 不銹鋼對磷酸的耐腐蝕性(xing)
不銹(xiu)鋼(gang)不但不能(neng)完全防止磷酸(suan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi),還會因磷酸(suan)中所(suo)含的(de)(de)(de)雜質,導致不銹(xiu)鋼(gang)耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。磷酸(suan)中加劇腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)不純物(wu)有氟化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu),氟硅化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)以及氯化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)。化(hua)(hua)(hua)(hua)學工業使用(yong)的(de)(de)(de)大不銹(xiu)鋼(gang)罐多(duo)(duo)數是(shi)用(yong)于(yu)儲(chu)存和運輸(作為化(hua)(hua)(hua)(hua)肥原料(liao))磷酸(suan)的(de)(de)(de)。因為磷酸(suan)中所(suo)含雜質的(de)(de)(de)不同,所(suo)以引起腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)事故(gu)類(lei)型很多(duo)(duo)。因此,在(zai)運輸磷酸(suan)過(guo)程中使用(yong)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種選(xuan)用(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐步選(xuan)用(yong)更高級別的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)種,直到(dao)變換成用(yong)高度耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或(huo)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關(guan)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)磷酸(suan)溶液中的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度,見(jian)表3-7。
表3-7 幾(ji)種不銹鋼在磷酸溶液中腐蝕速度

5. 對堿的耐腐蝕性
最(zui)具有代表性的堿(jian)是氫(qing)氧化鈉(na)。不銹鋼對氫(qing)氧化鈉(na)的耐腐蝕性尚可。
不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。
高純(chun)高鉻(ge)(ge)鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang),如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的耐(nai)NaOH腐蝕性能,含Cr大(da)于26%的高鉻(ge)(ge)鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)NaOH腐蝕性能,甚(shen)至(zhi)優于純(chun)鎳(nie)。
6. 海水腐(fu)蝕
海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。
不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。
發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。
就(jiu)腐蝕而(er)言,海水和淡水比較起來,海水的電池(chi)作用顯著地增大(da)。在海水中,自然(ran)電位排列如圖3-1所示。在海水中使用金屬時的注意事項如下:
①. 在結構上盡可能地使用一種(zhong)金(jin)屬;
②. 如果(guo)使用一種金(jin)(jin)屬不可以時,在主要(yao)零部件上(shang),要(yao)選取在電位上(shang)“貴”的(de)金(jin)(jin)屬材料;
③. 預(yu)計(ji)普通金屬(shu)方面的(de)腐(fu)蝕(shi)量(liang),在設計(ji)時(shi),預(yu)先考慮其腐(fu)蝕(shi)余量(liang);
④. 在易被腐蝕(shi)的普通金屬表面(mian)上進(jin)行涂裝或包(bao)覆(fu)。


