不銹鋼的均(jun)勻腐(fu)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(lie)出了(le)金屬耐均勻腐(fu)蝕等級(ji)及(ji)應用(yong)場合(he)。

1. 不銹(xiu)鋼(gang)對硫酸的(de)耐腐蝕性
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。
稀硫酸(suan)(suan)、中等濃度(du)硫酸(suan)(suan)是還原(yuan)性酸(suan)(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)銹鋼對其有一定耐(nai)腐蝕性。高(gao)Mo奧氏體不(bu)銹鋼和(he)高(gao)Mo雙相不(bu)銹鋼耐(nai)硫酸(suan)(suan)腐蝕性能(neng)更(geng)佳,如非標不(bu)銹鋼022Cr17Ni17Si6和(he)022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不銹鋼在(zai)硫(liu)酸中的(de)腐蝕(shi)速度(du),見(jian)表3-4。

2. 不銹(xiu)鋼對(dui)硝酸的耐腐蝕性
不(bu)銹鋼(gang)是耐(nai)硝(xiao)酸腐蝕(shi)的(de)良好材(cai)料。在(zai)制造硝(xiao)酸設備中,幾乎全部使(shi)用(yong)了(le)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)。不(bu)但(dan)如此,為了(le)強化不(bu)銹鋼(gang)的(de)鈍化薄(bo)膜,在(zai)生(sheng)產中常常采用(yong)酸洗來鈍化處理不(bu)銹鋼(gang)。酸洗鈍化處理就(jiu)是將不(bu)銹鋼(gang)浸漬在(zai)一定濃度(du)一定溫度(du)的(de)硝(xiao)酸溶液中進行(xing)的(de)。有關不(bu)銹鋼(gang)在(zai)硝(xiao)酸溶液中的(de)耐(nai)腐蝕(shi)等級,見(jian)表3-5。
表3-5 幾種常用不銹(xiu)鋼在(zai)硝酸溶(rong)液中耐腐(fu)蝕等級


3. 不銹鋼(gang)對鹽酸的耐腐蝕(shi)性(xing)
因為(wei)鹽(yan)酸(suan)(suan)是弱(ruo)氧化性酸(suan)(suan),它不能夠保(bao)持不銹鋼的(de)(de)鈍(dun)化薄膜,即造成對不銹鋼的(de)(de)整體腐蝕(連續腐蝕)。雖然對稀硫酸(suan)(suan)也有選(xuan)用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不銹鋼022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對鹽(yan)酸(suan)(suan)而言,多數是使用哈斯特洛依(Hastelloy)合金。有關不銹鋼在鹽(yan)酸(suan)(suan)溶液中的(de)(de)腐蝕速度,見表3-6。
表(biao)3-6 幾種常(chang)用不(bu)銹鋼在鹽酸溶液(ye)中腐蝕(shi)速度

4. 不銹鋼(gang)對磷酸的耐腐蝕(shi)性
不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)但不(bu)能(neng)完(wan)全防(fang)止磷(lin)酸(suan)(suan)的(de)腐蝕(shi)(shi),還會因(yin)磷(lin)酸(suan)(suan)中(zhong)所含(han)的(de)雜(za)質(zhi),導致不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)變化(hua)。磷(lin)酸(suan)(suan)中(zhong)加劇腐蝕(shi)(shi)的(de)不(bu)純(chun)物(wu)有氟化(hua)物(wu),氟硅化(hua)物(wu)以及氯(lv)化(hua)物(wu)。化(hua)學工業使用(yong)的(de)大(da)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)罐多數(shu)是用(yong)于儲存和運(yun)輸(shu)(作(zuo)為化(hua)肥原料)磷(lin)酸(suan)(suan)的(de)。因(yin)為磷(lin)酸(suan)(suan)中(zhong)所含(han)雜(za)質(zhi)的(de)不(bu)同,所以引起腐蝕(shi)(shi)的(de)事故(gu)類(lei)型很多。因(yin)此(ci),在(zai)(zai)運(yun)輸(shu)磷(lin)酸(suan)(suan)過程中(zhong)使用(yong)的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)選(xuan)用(yong)上(shang),應從(cong)06Cr19Ni10(304)開(kai)始,逐步選(xuan)用(yong)更高(gao)級別的(de)耐腐蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),直到變換成用(yong)高(gao)度(du)耐腐蝕(shi)(shi)的(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)(gang)(gang)或雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)磷(lin)酸(suan)(suan)溶液中(zhong)的(de)腐蝕(shi)(shi)速度(du),見表3-7。
表3-7 幾(ji)種不銹鋼(gang)在磷(lin)酸溶液中腐蝕速度

5. 對堿的耐腐蝕性
最具有代表性的(de)(de)堿(jian)是氫氧(yang)化鈉(na)。不銹鋼對氫氧(yang)化鈉(na)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)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(gao)純高(gao)鉻鐵素體不銹(xiu)鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的(de)耐(nai)NaOH腐蝕(shi)性能(neng),含Cr大于26%的(de)高(gao)鉻鐵素體不銹(xiu)鋼耐(nai)NaOH腐蝕(shi)性能(neng),甚至(zhi)優于純鎳。
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(shi)而(er)言,海(hai)水(shui)和淡水(shui)比較起(qi)來,海(hai)水(shui)的(de)電池作用顯著地增大。在(zai)海(hai)水(shui)中,自然(ran)電位排列如圖3-1所示。在(zai)海(hai)水(shui)中使(shi)用金(jin)屬時的(de)注意事項如下:
①. 在結構上(shang)盡可能地使用(yong)一種金屬(shu);
②. 如(ru)果使用一種金屬(shu)不可以時(shi),在主(zhu)要(yao)(yao)零部件上,要(yao)(yao)選取(qu)在電位上“貴”的金屬(shu)材(cai)料;
③. 預計(ji)普通金屬方面的腐(fu)蝕量,在設計(ji)時,預先(xian)考慮其腐(fu)蝕余量;
④. 在易被腐(fu)蝕的(de)普通金(jin)屬表面上進行涂裝或包覆。


