1. 鉻、鉬、氮元(yuan)素(su)對不銹鋼耐(nai)蝕(shi)性能的影響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點腐蝕性一樣，隨著鉻含量的增加會有所提高。通過大氣曝露確認的數據，其中Schmitt等（1969年）把改變了鉻含量的Fe-0.5%~28%Cr合金在美國國內的4個地方曝露了長達8年的結果。該試驗認為Cr含量如果大約為12%時，幾乎可以無視不銹鋼在大氣中重量的減少，但在海鹽離子附著的沿海地帶，按照其影響程度的不同，有必要把鉻含量增大到15.7%或18.5%以上，以確保耐腐蝕性。至今還沒有把鉬含量的影響進行系統研究的結果，但根據Truman(1979)把不同的鉬含量18Cr-8Ni和17Cr在工業地帶曝露了長達5年的結果，可以看出隨著鉬含量的增加，重量明顯地會有所減少。


  根據鋼中的耐點腐蝕性和有效的合金元素鉻、鉬、氮含量整理的日本國內的大氣曝露結果如圖5.4(1982年）所示。從圖5.4 中可以得出各個曝露地的試驗片的外觀參量可根據這些元素的含有量進行整理。此外，在海上曝露長達3年的試驗片的最大點腐蝕深度如圖5.5 (1989年）所示。由圖5.4可見，隨著表示鉻、鉬、氮含量的點腐蝕指數的增加，最大點腐蝕深度會有所變小；但同一指數的情況下，奧氏體系不銹鋼比鐵素體系的點腐蝕深度淺。通過外觀參量進行比較，高純度鐵素體系不銹鋼比奧氏體系顯示了更高的值。


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  以(yi)表面(mian)(mian)的(de)顯(xian)色面(mian)(mian)積率（WA)為基準，用RN=3(2-logWA)表示）此后，矢澤等（1994年(nian)）(1995年(nian)）通過試驗表明，高鉻不銹鋼(gang)的(de)耐蝕性隨著點腐蝕指數（鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)系：Cr+3.3Mo;奧氏體(ti)系：Cr+3.3Mo+16N)的(de)增加會(hui)有(you)所提(ti)高，但點腐蝕指數值相同(tong)的(de)情況下，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)系不銹鋼(gang)比雙(shuang)相和奧氏體(ti)系不銹鋼(gang)生銹少，而且(qie)光(guang)澤的(de)保持(chi)情況很(hen)好。


2. 其他元素對不銹鋼耐蝕性能的影響


  雖然關于其他(ta)元(yuan)素(su)對耐大氣腐(fu)蝕性(xing)的影響并沒有進行太多(duo)的探(tan)討，但在日本國(guo)內，隨著含Cu-Nb的18Cr鐵(tie)素(su)體系不銹鋼(gang)的開發，對銅對鐵(tie)素(su)體系不銹鋼(gang)的耐大氣腐(fu)蝕性(xing)的影響特(te)別引人注(zhu)目(mu)。


  山本(ben)等(deng)人(ren)（1982年）,研(yan)究(jiu)了銅元(yuan)素對(dui)19Cr-0.5Cu-Nb鋼(gang)耐銹性的影響(xiang)。即使添加(jia)Cu,生(sheng)銹點也不會變大，只是一(yi)部分有(you)所停(ting)止(zhi)；而且(qie)Cu有(you)利于鈍態(tai)的穩(wen)定化，所以不僅在(zai)受(shou)氯(lv)離子影響(xiang)很強的沿海地區，而且(qie)在(zai)工(gong)業地帶的二氧化硫環(huan)境當中，也具有(you)一(yi)定的耐銹性。


  另一方面(mian)，伊藤等(deng)(deng)人(ren)（1983年）調查(cha)了(le)影響海洋性(xing)(xing)(xing)大氣中的(de)(de)耐大氣腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)鐵素體系不銹(xiu)鋼中的(de)(de)Cr含(han)量（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼BA材(cai)料(liao)的(de)(de)Si(0.3%~0.6%)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)影響。若(ruo)Cr含(han)量增(zeng)加，其(qi)耐大氣腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)也(ye)會(hui)增(zeng)強；而且當BA材(cai)料(liao)的(de)(de)表面(mian)的(de)(de)硅的(de)(de)濃(nong)度較大時，銹(xiu)難以向兩邊擴展(zhan)，證(zheng)明了(le)耐銹(xiu)性(xing)(xing)(xing)很(hen)好。樽谷等(deng)(deng)（1991年）也(ye)證(zheng)明了(le)他們(men)開發(fa)的(de)(de)汽車(che)鑄模用的(de)(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼的(de)(de)BA材(cai)料(liao)，其(qi)中硅在表面(mian)濃(nong)縮(suo)成二氧化(hua)硫(liu),這說明提高(gao)了(le)耐大氣腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)。此外，山本等(deng)(deng)（1986年）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼的(de)(de)耐銹(xiu)性(xing)(xing)(xing)好為理由，如果該鋼產(chan)生(sheng)一點腐蝕(shi)，由于含(han)有銅，其(qi)腐蝕(shi)部(bu)分(fen)也(ye)會(hui)立(li)即促進陰極(ji)反應，產(chan)生(sheng)再鈍態化(hua)。


  矢澤等（1990年）通(tong)過(guo)(guo)曝露試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)促(cu)進試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，研究了影(ying)(ying)響鐵素(su)(su)體系(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)大氣腐(fu)蝕(shi)性的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)Ti所產生的(de)(de)影(ying)(ying)響。Cr提高了不(bu)(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)大氣腐(fu)蝕(shi)性，但(dan)含有(you)24%的(de)(de)話，仍不(bu)(bu)能充(chong)分防止紅銹(xiu)的(de)(de)產生；Mo和(he)Cu對(dui)(dui)于改善不(bu)(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)大氣腐(fu)蝕(shi)性很有(you)效，特(te)別是兩(liang)元素(su)(su)的(de)(de)復合添加效果明(ming)顯；Nb和(he)Ti也顯示了其對(dui)(dui)耐(nai)蝕(shi)性有(you)一定的(de)(de)改善效果，但(dan)其程度與Cr、Mo、Cu相比較小。小林等（1991年）通(tong)過(guo)(guo)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)促(cu)進試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)對(dui)(dui)點腐(fu)蝕(shi)電位(wei)的(de)(de)測定，研究了Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元素(su)(su)對(dui)(dui)鐵素(su)(su)體系(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)性所產生的(de)(de)影(ying)(ying)響，其中Cu的(de)(de)效果非常明(ming)顯，通(tong)過(guo)(guo)對(dui)(dui)點腐(fu)蝕(shi)電位(wei)的(de)(de)測定得知(zhi)其與其他元素(su)(su)不(bu)(bu)同，有(you)預想不(bu)(bu)到的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)性改善效果。


  如上所述，特(te)別(bie)是(shi)對于鐵素體系不銹鋼，銅元(yuan)素當(dang)初是(shi)為了提高耐(nai)大氣腐蝕性替代鉬而(er)添加的(de)，但證(zheng)實(shi)了銅的(de)耐(nai)蝕性效果非常(chang)大。