不锈钢腐蚀的种类——不锈钢系列的耐腐蚀性
在许多工业应用中,不锈钢可以提供出色的耐腐蚀性,这就是不锈钢不生锈的原因 .除了机械故障外,不锈钢腐蚀的一种严重形式是局部腐蚀。这些由局部腐蚀引起的失效案例几乎占总数的一半。事实上,通过合理的选材可以避免很多故障。不锈钢常见的腐蚀类型有哪些?下面我们来了解一下不同不锈钢牌号的耐腐蚀性能。
不锈钢腐蚀的种类
– 应力腐蚀开裂:是一个总称,是指受力合金在腐蚀环境中由于严重的裂纹扩展而相互失效。应力腐蚀开裂具有脆性断裂形态,但也可能发生在高韧性材料中。应力腐蚀开裂的必要条件是存在拉应力(残余应力、外加应力或两者兼有)和特定的腐蚀介质。图案的形成和扩展大致垂直于拉应力的方向。引起应力腐蚀开裂的应力值远小于无腐蚀介质时材料断裂所需的应力值。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,沿晶界延伸的裂纹称为沿晶裂纹。当应力腐蚀裂纹延伸到一定深度时,材料将按正常裂纹进行破坏(在韧性材料中,通常是通过微观缺陷的聚合)。因此,因应力腐蚀开裂而失效的零件截面将包含应力腐蚀开裂的特征区域和与微缺陷聚合相关的区域。
– 点蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
– 晶间腐蚀:晶界是不同晶向的晶粒间无序位错的边界。因此,它们是各种溶质元素或金属化合物在有利于沉淀的区域的偏析。不足为奇的是,在某些腐蚀性介质中,晶间边界可能首先被腐蚀。这种腐蚀称为晶间腐蚀,大多数金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能出现晶间腐蚀。
– 缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,可能发生在溶液停滞的缝隙或屏蔽表面。这种间隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松散的表面沉积物、海洋生物等接合处。
– 全面腐蚀:用于描述以相对均匀的方式在整个合金表面上发生的腐蚀的术语。当发生综合腐蚀时,村料因腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能会出现整体腐蚀。完全腐蚀导致的失效并不令人担忧,因为这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅有关腐蚀的文献来预测。
不锈钢系列的耐腐蚀性
铁素体不锈钢(铬钢,如400系列)
不锈钢在使用中以铁素体为主,具有体心立方晶体结构,CR质量分数为11%~30%。与奥氏体不锈钢相比,这种钢一般不含Ni,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素。氩氧脱碳和真空氧脱碳的应用,可以大幅度减少C、N等元素,具有节省Ni、价格低廉、抗应力腐蚀好、抗氧化性好等优点。多用于耐大气、蒸汽、水蒸气和氧化性酸腐蚀的环境中,在常温下对稀硝酸和弱有机酸有一定的耐腐蚀性,因此这种钢被广泛使用。但不耐还原酸等介质腐蚀。一般铁素体不锈钢存在冲击韧性差、焊后塑性和耐蚀性差、对晶间腐蚀敏感、耐点蚀性差等缺点,限制了其使用。
奥氏体不锈钢(铬镍钢,如300系列和200系列)
奥氏体不锈钢因其无磁性、在较宽的温度范围内具有较高的强度、韧性和延展性、易于轧制和压制等冷加工、耐氧化介质腐蚀等优点,被广泛用于压力容器的各种受压元件。由于奥氏体不锈钢具有面心立方结构,不发生相变,易于焊接。奥氏体不锈钢一般没有冷脆性转变温度,常被用作低温钢。
18-8系列固溶不锈钢在氧化性酸、大气、水、蒸汽等介质中具有良好的耐蚀性,对低碳或稳定元素Ti或Nb的耐晶间腐蚀性能较好,Mo的耐点蚀性较好更好。含Mo、Cu等元素的也能抵抗稀硫酸、磷酸等非氧化性酸和甲酸、乙酸等有机酸的腐蚀。但耐点蚀性能较差,在卤化物溶液中易发生应力腐蚀开裂。在500℃-600℃以上的温度下长期使用会出现蠕变和致敏现象。
工业技术