按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不(bu)銹鋼管(guan)腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水在工業中(工業水),既可做介質又可做原料,因(yin)此用量(liang)極(ji)大(da),在與工業水相(xiang)接(jie)觸的(de)設備和(he)部件中,最常(chang)選用的(de)不(bu)銹鋼管(guan)是(shi)Cr13型、Cr17型和(he)18-8型三類(lei)。各種換熱(re)設備,例(li)(li)如,換熱(re)器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、冷卻器(qi)、冷凝器(qi),熱(re)交換器(qi)等的(de)工作環境(jing)在工業水條件下是(shi)最苛刻的(de)。最常(chang)選用的(de)是(shi)18-8型鋼,例(li)(li)如,07Cr18Ni11Ti的(de)使用過程保持光亮(liang)、不(bu)銹,在可能條件下盡量(liang)使它(ta)們處于干燥(zao)狀(zhuang)態。
例如、使用、清(qing)洗后立即擦(ca)干后再放置,并避免與(yu)酸、堿物質長期接觸是非常重要的。
在水電(dian)站的建設中(zhong),含(han)泥(ni)沙的河水沖刷是不可(ke)避(bi)免的,超低(di)碳馬氏體不銹(xiu)鋼管,例(li)如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了較好的應(ying)用。
在(zai)(zai)海(hai)(hai)水中,就(jiu)一般腐(fu)蝕(shi)(shi)而言,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)率并不(bu)(bu)(bu)(bu)高,但常用不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)海(hai)(hai)水中的(de)(de)(de)主要破(po)壞形式是點(dian)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)和應力腐(fu)蝕(shi)(shi),而且常常受到海(hai)(hai)水中的(de)(de)(de)含氧量,氯離子濃度,海(hai)(hai)水與材料的(de)(de)(de)相(xiang)對流速(su),海(hai)(hai)水的(de)(de)(de)污染情況,溫(wen)度以(yi)(yi)及海(hai)(hai)生(sheng)物(wu)等(deng)因素的(de)(de)(de)直接影(ying)響。一般說來,在(zai)(zai)室溫(wen)(30℃)以(yi)(yi)下,可(ke)(ke)選(xuan)用含2%~4%Mo的(de)(de)(de)06Cr17M12Mo2和06Cr19Ni13Mo3等(deng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang);對40~50℃以(yi)(yi)下的(de)(de)(de)海(hai)(hai)水,一般含2%~3%Mo的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)已處于臨(lin)界(jie)狀態,稍有不(bu)(bu)(bu)(bu)慎(shen),就(jiu)可(ke)(ke)能出現點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)破(po)壞。因此,必(bi)須選(xuan)用高Cr、Ni的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)效(xiao)果會好(hao)些,這些高Cr、Ni的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為(wei) 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧(ao)氏(shi)體十鐵素體雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為(wei)022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵素體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為(wei)022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)。當選(xuan)用不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)時,海(hai)(hai)水流速(su)一般要求(qiu)不(bu)(bu)(bu)(bu)小于1.5m/s。