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(ji)應用場合。


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1. 不銹鋼對硫酸的耐腐蝕性


  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。


  稀硫酸、中等濃度(du)硫酸是還原性酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)對其(qi)有一(yi)定耐腐(fu)蝕性。高Mo奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和高Mo雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐硫酸腐(fu)蝕性能更佳,如非標不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常(chang)用不銹鋼在硫酸(suan)中的腐蝕速度,見表3-4。


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2. 不(bu)銹(xiu)鋼對硝酸(suan)的耐腐(fu)蝕性


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是耐(nai)(nai)硝酸(suan)(suan)腐蝕的良好(hao)材(cai)料(liao)。在制造硝酸(suan)(suan)設備中(zhong)(zhong),幾乎全部使(shi)用了(le)(le)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。不(bu)但如此,為(wei)了(le)(le)強化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的鈍(dun)(dun)化(hua)薄膜(mo),在生產中(zhong)(zhong)常(chang)常(chang)采用酸(suan)(suan)洗來鈍(dun)(dun)化(hua)處(chu)理不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。酸(suan)(suan)洗鈍(dun)(dun)化(hua)處(chu)理就是將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)浸漬在一(yi)定濃度一(yi)定溫度的硝酸(suan)(suan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)進(jin)行的。有(you)關(guan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在硝酸(suan)(suan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)的耐(nai)(nai)腐蝕等級,見表3-5。


  表3-5 幾種常用不銹(xiu)鋼在硝酸溶液中耐腐蝕等級




3. 不銹(xiu)鋼對(dui)鹽酸的耐腐蝕性


  因為鹽酸(suan)是(shi)(shi)弱氧化(hua)性酸(suan),它不(bu)(bu)能夠(gou)保持不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)鈍化(hua)薄膜,即造成對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)整(zheng)體腐蝕(連續腐蝕)。雖然對(dui)稀(xi)硫酸(suan)也有(you)選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)(shi)對(dui)鹽酸(suan)而(er)言,多(duo)數是(shi)(shi)使用哈斯(si)特洛依(Hastelloy)合金。有(you)關(guan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在鹽酸(suan)溶液中的(de)腐蝕速度,見表(biao)3-6。


  表3-6 幾種常用不銹鋼在鹽酸溶液中腐蝕速度


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4. 不銹鋼(gang)對(dui)磷酸的耐腐蝕性(xing)


  不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能完全防止磷(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)腐蝕,還會因磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)所(suo)(suo)含(han)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi),導(dao)致(zhi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)耐(nai)腐蝕性(xing)能的(de)(de)(de)變(bian)化。磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)加劇腐蝕的(de)(de)(de)不(bu)(bu)純物(wu)有氟化物(wu),氟硅化物(wu)以及氯化物(wu)。化學工業(ye)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)大不(bu)(bu)銹鋼(gang)罐(guan)多(duo)(duo)數是(shi)用(yong)(yong)于儲(chu)存和運(yun)輸(作為化肥原料)磷(lin)酸(suan)的(de)(de)(de)。因為磷(lin)酸(suan)中(zhong)(zhong)所(suo)(suo)含(han)雜(za)質(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同,所(suo)(suo)以引起腐蝕的(de)(de)(de)事故類型很多(duo)(duo)。因此,在(zai)運(yun)輸磷(lin)酸(suan)過程中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種選用(yong)(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐步(bu)選用(yong)(yong)更高級別的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕鋼(gang)種,直到變(bian)換成用(yong)(yong)高度(du)耐(nai)腐蝕的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)磷(lin)酸(suan)溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕速(su)度(du),見表(biao)3-7。


  表(biao)3-7 幾種(zhong)不銹鋼在(zai)磷酸(suan)溶液中腐(fu)蝕(shi)速度


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5. 對堿(jian)的耐腐(fu)蝕性


  最具有代(dai)表性的(de)堿是氫氧(yang)化鈉。不(bu)銹鋼對氫氧(yang)化鈉的(de)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(chun)高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的耐NaOH腐蝕性能,含Cr大(da)于26%的高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼耐NaOH腐蝕性能,甚至優(you)于純(chun)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(yan),海(hai)(hai)水(shui)和淡水(shui)比(bi)較起來,海(hai)(hai)水(shui)的(de)電池作(zuo)用(yong)顯著地增大(da)。在海(hai)(hai)水(shui)中,自然電位排列如圖3-1所示(shi)。在海(hai)(hai)水(shui)中使用(yong)金屬時的(de)注(zhu)意事項如下:


   ①. 在結構上盡可(ke)能地(di)使用一種金屬(shu);


   ②. 如果使用一種金(jin)屬(shu)(shu)不可以時,在主(zhu)要(yao)零部件上(shang),要(yao)選取在電(dian)位上(shang)“貴”的金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料;


   ③. 預計普通金(jin)屬方面的(de)腐蝕(shi)量,在設計時,預先考慮(lv)其腐蝕(shi)余量;


   ④. 在易(yi)被腐(fu)蝕(shi)的(de)普通金屬表面上進行(xing)涂裝或包覆(fu)。


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