不銹鋼的均勻(yun)腐蝕(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。


 在表(biao)3-2中,列出(chu)了金(jin)屬耐均勻(yun)腐蝕(shi)等級及應用場合。


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1. 不銹鋼對(dui)硫酸的耐(nai)腐蝕性(xing)


  不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹(xiu)鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。


  稀硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)、中等濃度硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)是(shi)還(huan)原性(xing)(xing)酸(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)對其有一定耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)。高Mo奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)和高Mo雙相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)耐硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能更佳(jia),如非標(biao)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常用(yong)不銹鋼(gang)在硫(liu)酸中的腐蝕速度,見表3-4。


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2. 不銹(xiu)鋼(gang)對(dui)硝酸的(de)耐腐蝕性


  不銹(xiu)鋼(gang)是耐硝(xiao)酸(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)的良好(hao)材料(liao)。在制造硝(xiao)酸(suan)設備中(zhong)(zhong)(zhong),幾乎全(quan)部使(shi)用了(le)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。不但如(ru)此(ci),為(wei)了(le)強化不銹(xiu)鋼(gang)的鈍(dun)(dun)化薄膜,在生產中(zhong)(zhong)(zhong)常常采(cai)用酸(suan)洗來鈍(dun)(dun)化處理(li)不銹(xiu)鋼(gang)。酸(suan)洗鈍(dun)(dun)化處理(li)就是將不銹(xiu)鋼(gang)浸(jin)漬在一定濃度一定溫度的硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)進行的。有關(guan)不銹(xiu)鋼(gang)在硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的耐腐(fu)(fu)蝕(shi)等級,見(jian)表3-5。


  表3-5 幾種常用(yong)不銹鋼在硝酸(suan)溶液(ye)中耐(nai)腐(fu)蝕(shi)等(deng)級




3. 不銹鋼(gang)對(dui)鹽(yan)酸的耐(nai)腐(fu)蝕性


  因為鹽(yan)(yan)酸(suan)是(shi)(shi)弱氧(yang)化性酸(suan),它不能夠保持不銹鋼的(de)鈍(dun)化薄膜,即(ji)造成對不銹鋼的(de)整體腐蝕(連續腐蝕)。雖然對稀硫酸(suan)也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不銹鋼022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)(shi)對鹽(yan)(yan)酸(suan)而(er)言,多數是(shi)(shi)使用哈斯特(te)洛依(Hastelloy)合(he)金。有關不銹鋼在鹽(yan)(yan)酸(suan)溶液中(zhong)的(de)腐蝕速度(du),見表(biao)3-6。


  表3-6 幾種常用不銹(xiu)鋼在鹽酸溶液(ye)中腐蝕(shi)速(su)度(du)


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4. 不銹鋼(gang)對(dui)磷酸的耐腐蝕性


  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能完(wan)全防止(zhi)磷(lin)酸的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),還會因(yin)磷(lin)酸中所(suo)含的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi),導致不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性能的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)。磷(lin)酸中加劇腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)純物(wu)有氟化(hua)(hua)物(wu),氟硅化(hua)(hua)物(wu)以及氯化(hua)(hua)物(wu)。化(hua)(hua)學工(gong)業使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)大不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼罐多數(shu)是用(yong)(yong)于儲存和運(yun)輸(shu)(作為化(hua)(hua)肥原料)磷(lin)酸的(de)(de)(de)。因(yin)為磷(lin)酸中所(suo)含雜(za)質(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong),所(suo)以引起腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)事故(gu)類(lei)型(xing)很多。因(yin)此,在運(yun)輸(shu)磷(lin)酸過程中使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼鋼種選(xuan)用(yong)(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐(zhu)步選(xuan)用(yong)(yong)更高級別的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)鋼種,直到變換成用(yong)(yong)高度耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼或雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼在磷(lin)酸溶液中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度,見(jian)表3-7。


  表3-7 幾種不銹鋼(gang)在磷酸溶液(ye)中腐蝕(shi)速度


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5. 對(dui)堿的耐腐(fu)蝕性


  最具(ju)有代(dai)表性的(de)堿是氫(qing)氧化鈉。不銹(xiu)鋼對氫(qing)氧化鈉的(de)耐(nai)腐蝕性尚可。


  不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。


  高(gao)(gao)純高(gao)(gao)鉻鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang),如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的(de)耐NaOH腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能,含Cr大于(yu)26%的(de)高(gao)(gao)鉻鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)耐NaOH腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能,甚至優于(yu)純鎳。



6. 海(hai)水腐蝕


  海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。


  不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。


  發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。


 就腐蝕而言,海(hai)(hai)水和淡(dan)水比較起(qi)來,海(hai)(hai)水的(de)電池作(zuo)用顯著地(di)增大。在海(hai)(hai)水中,自(zi)然電位排(pai)列如(ru)圖3-1所示(shi)。在海(hai)(hai)水中使(shi)用金屬時(shi)的(de)注(zhu)意事(shi)項如(ru)下:


   ①. 在結構(gou)上(shang)盡可能地使用一種金屬;


   ②. 如果使(shi)用一種金屬不(bu)可以時,在主要零部(bu)件上,要選取(qu)在電(dian)位上“貴”的金屬材料;


   ③. 預(yu)計普通金屬方面的腐蝕量,在設(she)計時,預(yu)先(xian)考(kao)慮其腐蝕余量;


   ④. 在(zai)易被腐蝕的普通金屬表(biao)面(mian)上進(jin)行涂裝或包覆。


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