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(shu)耐均(jun)勻腐蝕等級及應用(yong)場(chang)合(he)。

1. 不銹鋼(gang)對硫酸的(de)耐(nai)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(liu)酸(suan)(suan)、中等(deng)濃度(du)硫(liu)酸(suan)(suan)是(shi)還原(yuan)性酸(suan)(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)鋼對其有一定耐腐(fu)蝕性。高Mo奧氏體不銹(xiu)鋼和高Mo雙相不銹(xiu)鋼耐硫(liu)酸(suan)(suan)腐(fu)蝕性能更佳,如非標不銹(xiu)鋼022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不(bu)銹鋼在硫酸(suan)中的腐蝕速度,見表3-4。

2. 不銹鋼對硝酸的(de)耐腐蝕性
不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)耐(nai)硝(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)的良好材料(liao)。在制造硝(xiao)酸設備中(zhong),幾乎全(quan)部使(shi)用(yong)了(le)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。不(bu)(bu)(bu)但如此,為(wei)了(le)強化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的鈍(dun)化薄(bo)膜(mo),在生產中(zhong)常常采用(yong)酸洗(xi)(xi)來鈍(dun)化處理(li)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。酸洗(xi)(xi)鈍(dun)化處理(li)就是(shi)將不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)浸(jin)漬在一(yi)定濃度一(yi)定溫度的硝(xiao)酸溶液中(zhong)進行的。有關不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在硝(xiao)酸溶液中(zhong)的耐(nai)腐蝕(shi)(shi)等級,見表3-5。
表3-5 幾種常用(yong)不銹鋼在硝酸溶液(ye)中耐腐蝕(shi)等級


3. 不銹鋼對鹽酸的耐腐(fu)蝕性
因為鹽酸(suan)(suan)是弱氧化性酸(suan)(suan),它不(bu)能夠保(bao)持(chi)不(bu)銹鋼(gang)的鈍(dun)化薄膜,即造成(cheng)對(dui)不(bu)銹鋼(gang)的整體腐(fu)蝕(shi)(連續腐(fu)蝕(shi))。雖然對(dui)稀硫酸(suan)(suan)也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以(yi)及(ji)雙相不(bu)銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對(dui)鹽酸(suan)(suan)而言,多數(shu)是使用哈斯特洛依(yi)(Hastelloy)合(he)金。有關不(bu)銹鋼(gang)在鹽酸(suan)(suan)溶液(ye)中(zhong)的腐(fu)蝕(shi)速度(du),見表(biao)3-6。
表(biao)3-6 幾種常用不銹(xiu)鋼在鹽酸溶(rong)液中腐蝕速度(du)

4. 不銹鋼對磷酸的(de)耐腐蝕性
不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能完全防止磷酸(suan)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi),還(huan)會(hui)因(yin)磷酸(suan)中所含的(de)(de)(de)雜質,導致(zhi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能的(de)(de)(de)變化。磷酸(suan)中加(jia)劇(ju)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)純物有氟化物,氟硅(gui)化物以及氯(lv)化物。化學(xue)工業使用的(de)(de)(de)大不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)罐多數是(shi)用于(yu)儲存和運(yun)輸(作(zuo)為化肥原料)磷酸(suan)的(de)(de)(de)。因(yin)為磷酸(suan)中所含雜質的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong),所以引起腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)事故類型很多。因(yin)此,在運(yun)輸磷酸(suan)過程中使用的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)選用上(shang),應從(cong)06Cr19Ni10(304)開(kai)始,逐(zhu)步選用更高(gao)級別(bie)的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),直(zhi)到變換成(cheng)用高(gao)度耐腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)或雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關(guan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在磷酸(suan)溶液(ye)中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度,見表3-7。
表(biao)3-7 幾種不(bu)銹鋼(gang)在磷(lin)酸溶液中腐蝕速度

5. 對堿的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)
最具(ju)有代表性的堿是氫氧化(hua)鈉。不銹鋼對氫氧化(hua)鈉的耐(nai)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(gao)純高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)(ti)不銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的(de)耐(nai)NaOH腐蝕性能,含Cr大(da)于26%的(de)高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)(ti)不銹鋼耐(nai)NaOH腐蝕性能,甚至優于純鎳。
6. 海水腐(fu)蝕(shi)
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。
就腐(fu)蝕而言(yan),海(hai)(hai)水(shui)(shui)和淡水(shui)(shui)比較起來,海(hai)(hai)水(shui)(shui)的電(dian)池作用(yong)顯著地增(zeng)大。在(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong),自然(ran)電(dian)位排列如圖(tu)3-1所示。在(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong)使用(yong)金屬時的注意事項如下:
①. 在結構上盡可能地使用(yong)一(yi)種金屬(shu);
②. 如果使用一種金屬不可(ke)以時,在主要零(ling)部件上,要選取(qu)在電位上“貴”的金屬材(cai)料;
③. 預(yu)計普通(tong)金屬方面(mian)的腐(fu)蝕量(liang),在設計時,預(yu)先(xian)考慮其腐(fu)蝕余量(liang);
④. 在易被(bei)腐(fu)蝕的(de)普通金屬表面上進行涂裝或包覆。


