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腐蚀介质对不锈钢耐蚀性的影响

作者:春正发表日期:2023-05-16阅读量:14314

       金属的耐蚀性不仅与金属材料本身有关,还与腐蚀介质的种类、浓度、温度及压力等腐蚀环境的条件有关。在实际的应用中,腐蚀介质的氧化能力影响最大,因此要根据工作介质的特点来正确选择使用不锈钢的钢种。

  在大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质中,只要不锈钢基体固溶的Cr含量大于13%,就能够保证不锈钢的耐蚀性。如水压机阀门、蒸汽发电机透平叶片、水蒸气管道等部件。

  在氧化性介质中,如硝酸,硝酸的NO3-具有强的氧化性,不锈钢表面的氧化膜容易形成,钝化时间短。但酸中的H+是阴极去极化剂,随着H+浓度的增加,阴极的去极化作用加强,钝化所需要的铬含量也增加,因此只有含高铬的氧化膜在硝酸中才具有很好的稳定性。在沸腾的硝酸中,12Cr13不锈钢不耐蚀,铬含量为17%~30%的Cr17、Cr30钢在浓度为0%~65%范围内的硝酸中是耐蚀的。

  在非氧化性介质中,如稀硫酸、盐酸、有机酸,这类腐蚀介质的含氧量低,钝化所需时间要延长。当介质中含氧量低到一定程度时,不锈钢就不能钝化。如在稀硫酸中,由于介质中SO42-不是氧化剂,且溶于介质中的氧含量比较低,基本上没有使钢钝化的能力,铬不锈 钢的腐蚀速度甚至比碳钢还快,所以一般的Cr不锈钢或Cr-Ni不锈钢难以达到钝化状态,因而不耐腐蚀。因此,在这类介质中工作的不锈钢需要加入提高钢钝化能力的元素,如钼、铜等元素。盐酸也是非氧化性酸,不锈钢在其中也不耐腐蚀,一般需采用Ni-Mo合金,在合金表面生成稳定的保护膜,保证合金不被腐蚀。

  在强有机酸中,由于介质中氧含量低,同时又有H+存在,一般铬和铬镍不锈钢难以钝化,必须在钢中加入Mo、Cu、Mn等元素,提高不锈钢的钝化能力。所以选择Cr-Mn型不锈钢较好,在此基础上再加入一定量的Mo、Cu使钢容易钝化,耐腐蚀。

  在含有Cl-的介质中,Cl-容易破坏不锈钢表面的氧化膜,穿过氧化膜并与钢表面起作用,使钢产生点腐蚀。因此海水对不锈钢有很大的腐蚀性。实际上,还没有哪一种不锈钢能够抵抗所有介质的腐蚀。所以必须根据具体的腐蚀环境,结合各类不锈钢的特点,综合考虑选择不锈钢。

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