按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不(bu)銹鋼管腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水(shui)在工業中(工業水(shui)),既可做介質又可做原料,因此用(yong)量(liang)極(ji)大,在與(yu)工業水(shui)相接觸的(de)設備和(he)部件(jian)中,最常選用(yong)的(de)不(bu)銹鋼管是(shi)Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和(he)18-8型(xing)(xing)三類。各(ge)種換(huan)熱設備,例如,換(huan)熱器(qi)、蒸發器(qi)、冷卻器(qi)、冷凝器(qi),熱交換(huan)器(qi)等的(de)工作環(huan)境在工業水(shui)條(tiao)件(jian)下是(shi)最苛刻的(de)。最常選用(yong)的(de)是(shi)18-8型(xing)(xing)鋼,例如,07Cr18Ni11Ti的(de)使用(yong)過程(cheng)保持光(guang)亮、不(bu)銹,在可能條(tiao)件(jian)下盡(jin)量(liang)使它們處于干燥狀態。
例如、使用、清洗后(hou)立即(ji)擦干后(hou)再(zai)放置,并避免(mian)與酸、堿物質長期接觸是非常(chang)重要的。
在水電(dian)站的(de)建設(she)中,含泥沙的(de)河水沖刷是不可避(bi)免的(de),超(chao)低碳馬氏(shi)體不銹鋼(gang)管,例如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了較(jiao)好(hao)的(de)應用。
在海(hai)水中(zhong),就(jiu)一般腐蝕(shi)(shi)而言,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)率并不(bu)(bu)高,但常用不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在海(hai)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)主要破(po)壞形式是(shi)點蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)和(he)應力腐蝕(shi)(shi),而且(qie)常常受到(dao)海(hai)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)氧(yang)量,氯離(li)子(zi)濃度(du),海(hai)水與材料的(de)(de)(de)(de)(de)相對流速,海(hai)水的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染情況,溫度(du)以(yi)(yi)(yi)及海(hai)生(sheng)物等因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)直接影響。一般說來,在室溫(30℃)以(yi)(yi)(yi)下,可選用含(han)2%~4%Mo的(de)(de)(de)(de)(de)06Cr17M12Mo2和(he)06Cr19Ni13Mo3等不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);對40~50℃以(yi)(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)水,一般含(han)2%~3%Mo的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)已處(chu)于臨界(jie)狀(zhuang)態,稍有不(bu)(bu)慎,就(jiu)可能出(chu)現點腐蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)等破(po)壞。因此,必(bi)須選用高Cr、Ni的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)效(xiao)果會(hui)好些,這些高Cr、Ni的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)為(wei) 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏(shi)(shi)(shi)體十鐵(tie)素(su)體雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)為(wei)022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)為(wei)022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等。當選用不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時,海(hai)水流速一般要求不(bu)(bu)小于1.5m/s。