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(lie)出(chu)了金屬耐均勻腐(fu)蝕等(deng)級及應用場合。


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1. 不銹(xiu)鋼對硫酸的耐(nai)腐蝕性


  不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不(bu)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(liu)酸(suan)、中(zhong)等(deng)濃度硫(liu)酸(suan)是還原性(xing)酸(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)對其有一定耐腐蝕性(xing)。高Mo奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)高Mo雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐硫(liu)酸(suan)腐蝕性(xing)能更(geng)佳,如非標(biao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)022Cr17Ni17Si6和(he)022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常用不銹鋼在(zai)硫酸中的腐蝕(shi)速(su)度,見表3-4。


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2. 不(bu)銹(xiu)鋼對硝(xiao)酸的耐(nai)腐蝕性


  不銹鋼(gang)是耐(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)腐蝕(shi)的良好材料(liao)。在(zai)制造硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)設(she)備中,幾乎(hu)全部使用了奧氏體不銹鋼(gang)。不但如(ru)此,為了強化(hua)不銹鋼(gang)的鈍化(hua)薄膜,在(zai)生產中常(chang)常(chang)采用酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)來鈍化(hua)處(chu)理(li)不銹鋼(gang)。酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)鈍化(hua)處(chu)理(li)就是將不銹鋼(gang)浸(jin)漬(zi)在(zai)一定濃度一定溫度的硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中進行的。有關(guan)不銹鋼(gang)在(zai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中的耐(nai)腐蝕(shi)等級,見表(biao)3-5。


  表3-5 幾種常用不(bu)銹鋼在硝酸溶液中耐腐(fu)蝕(shi)等級




3. 不銹鋼對鹽酸(suan)的耐腐蝕(shi)性


  因為鹽(yan)酸是(shi)弱氧(yang)化(hua)性(xing)酸,它不能夠保持不銹鋼(gang)的(de)鈍化(hua)薄膜,即造(zao)成對不銹鋼(gang)的(de)整(zheng)體腐(fu)蝕(shi)(連續腐(fu)蝕(shi))。雖(sui)然對稀硫酸也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)對鹽(yan)酸而言(yan),多數是(shi)使用哈斯特洛依(Hastelloy)合金。有關不銹鋼(gang)在鹽(yan)酸溶(rong)液中的(de)腐(fu)蝕(shi)速度,見表3-6。


  表(biao)3-6 幾種常用不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)鹽酸溶液中腐蝕(shi)速度


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4. 不銹鋼(gang)對(dui)磷(lin)酸的耐(nai)腐蝕性


  不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)完全防(fang)止磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕,還會因磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)所含的(de)(de)雜質(zhi),導致不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性能(neng)的(de)(de)變化。磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)加劇腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)純物(wu)有(you)氟(fu)(fu)化物(wu),氟(fu)(fu)硅化物(wu)以及氯化物(wu)。化學工業使用的(de)(de)大不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)罐多數是(shi)用于儲存和運(yun)輸(作為化肥原(yuan)料)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)。因為磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)所含雜質(zhi)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong),所以引起(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)事故(gu)類型(xing)很(hen)多。因此,在(zai)(zai)運(yun)輸磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)過程中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種選(xuan)用上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐步(bu)選(xuan)用更高級別(bie)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕鋼(gang)種,直到變換成用高度耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等(deng)。有(you)關不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕速度,見(jian)表(biao)3-7。


  表3-7 幾(ji)種不(bu)銹(xiu)鋼在磷酸溶液中腐(fu)蝕速度


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5. 對堿的耐腐蝕性


  最具(ju)有(you)代表性(xing)的堿是氫(qing)氧化鈉(na)。不銹鋼對氫(qing)氧化鈉(na)的耐腐蝕性(xing)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。


  高純高鉻鐵素體不(bu)銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的耐NaOH腐(fu)蝕性(xing)能(neng),含Cr大于26%的高鉻鐵素體不(bu)銹鋼耐NaOH腐(fu)蝕性(xing)能(neng),甚至(zhi)優(you)于純鎳。



6. 海(hai)水腐蝕


  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)腐蝕而言,海水(shui)和淡水(shui)比較起來,海水(shui)的(de)電(dian)池(chi)作用(yong)顯著地增大。在海水(shui)中,自然電(dian)位排列如圖3-1所示。在海水(shui)中使用(yong)金屬時的(de)注意事項如下:


   ①. 在結構上盡(jin)可能(neng)地使用一種金屬;


   ②. 如果使用一種金(jin)屬不(bu)可以時,在主要(yao)零部(bu)件上,要(yao)選取在電位上“貴”的金(jin)屬材料;


   ③. 預(yu)計(ji)普(pu)通金屬方(fang)面(mian)的(de)腐蝕(shi)量(liang),在設計(ji)時,預(yu)先(xian)考慮其腐蝕(shi)余量(liang);


   ④. 在易(yi)被(bei)腐(fu)蝕(shi)的普通金屬表面上進行涂裝或包覆。


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