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不鏽鋼耐腐蝕性能
添加时间:2019/3/6 15:13:13
  

1、腐蝕的種類和定義

    在衆多的工業用途中,不鏽鋼都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除机械失效外,不鏽鋼的腐蚀主要表现在:不鏽鋼的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。

    應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發生于韌性高的材料中。發生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘余應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱爲穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱爲沿晶裂紋,當應力腐蝕開裂擴展至其一深度時(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是通過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由于應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開裂的特征區域以及與已微缺陷的聚合相聯系的“韌窩”區域。

    點腐蝕:是一種導致腐蝕的局部腐蝕形式。

    晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城,因而,它們是鋼中各種溶質元素偏析或金屬化合物(如碳化物和δ相)沈澱析出的有利區城。因此,在某些腐蝕介質中,晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足爲奇的。這種類型的腐蝕被稱爲晶間腐蝕,大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質中都可能呈現晶間腐蝕。

    縫隙腐蝕:是局部腐蝕的一種形式,它可能發全于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成,例如,在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沈積物以及海生物相接燭之處形成。

    全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不鏽鋼在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。

2、各种不鏽鋼的耐腐蚀性能

    304是一种通用性的不鏽鋼,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。

    301 不鏽鋼在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。

    302 不鏽鋼实质上就是含碳量更高的304不鏽鋼的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。

    302B 是一种含硅量较高的不鏽鋼,它具有较高的抗高温氧化性能。

    303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不鏽鋼,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不鏽鋼也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不鏽鋼具有良好的可热加工性。

    304L 是碳含量较低的304不鏽鋼的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不鏽鋼在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。

    304N 是一种含氮的不鏽鋼,加氮是为了提高钢的强度。

305和384不鏽鋼含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。308不鏽鋼用于制作焊条。

    309、310、314及330 不鏽鋼的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不鏽鋼的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不鏽鋼有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.

    316和317型不鏽鋼含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不鏽鋼。其中,316型不鏽鋼由变种包括低碳不鏽鋼316L、含氮的高强度不鏽鋼316N以及合硫量较高的易切削不鏽鋼316F。

    321、347及348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不鏽鋼,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不鏽鋼,对钽和钻的合量有着一定的限制。

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