1. 鉻、鉬、氮元(yuan)素對不銹鋼耐蝕性能的影響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點(dian)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(dan)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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  以表面的顯色面積(ji)率（WA)為基準，用RN=3(2-logWA)表示(shi)）此后，矢澤(ze)等（1994年）(1995年）通過試驗表明，高鉻不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的耐蝕性隨著(zhu)點腐蝕指數（鐵素體系(xi)(xi)：Cr+3.3Mo;奧氏(shi)體系(xi)(xi)：Cr+3.3Mo+16N)的增加會有所提高，但點腐蝕指數值相(xiang)同的情況下(xia)，鐵素體系(xi)(xi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)比雙相(xiang)和(he)奧氏(shi)體系(xi)(xi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生銹(xiu)少，而且光澤(ze)的保持情況很好。


2. 其他元素對不(bu)銹(xiu)鋼耐蝕性能的影(ying)響(xiang)


  雖(sui)然(ran)關于其他元素對(dui)耐大氣(qi)腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)影(ying)響并(bing)沒有進行太多的(de)(de)(de)探討，但在日本國內，隨著含(han)Cu-Nb的(de)(de)(de)18Cr鐵(tie)素體(ti)系不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)開發，對(dui)銅對(dui)鐵(tie)素體(ti)系不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐大氣(qi)腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)影(ying)響特(te)別引人(ren)注目。


  山本等人（1982年）,研究了銅(tong)元素對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐銹(xiu)(xiu)性的(de)影(ying)響(xiang)。即使添加Cu,生(sheng)銹(xiu)(xiu)點也不(bu)(bu)會變大，只(zhi)是一部分有所停止(zhi)；而(er)且(qie)Cu有利(li)于鈍態的(de)穩定化(hua)，所以不(bu)(bu)僅在受氯離子影(ying)響(xiang)很強(qiang)的(de)沿(yan)海地區，而(er)且(qie)在工業地帶的(de)二氧化(hua)硫環境當中，也具有一定的(de)耐銹(xiu)(xiu)性。


  另一(yi)方(fang)面，伊(yi)藤(teng)等(deng)人（1983年）調查了影響海洋性大(da)(da)氣中的(de)(de)(de)耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性的(de)(de)(de)鐵(tie)素體系不銹鋼(gang)中的(de)(de)(de)Cr含量(liang)（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)BA材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)Si(0.3%~0.6%)所產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)影響。若Cr含量(liang)增加，其(qi)耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性也(ye)會(hui)(hui)增強；而(er)且當BA材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)表面的(de)(de)(de)硅的(de)(de)(de)濃度較大(da)(da)時，銹難以向兩邊(bian)擴展(zhan)，證明了耐(nai)銹性很好。樽谷等(deng)（1991年）也(ye)證明了他們開發的(de)(de)(de)汽車鑄模(mo)用的(de)(de)(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)的(de)(de)(de)BA材料(liao)(liao)，其(qi)中硅在表面濃縮成(cheng)二氧化硫(liu),這說(shuo)明提(ti)高了耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性。此外，山本(ben)等(deng)（1986年）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)銹性好為理(li)由，如(ru)果該鋼(gang)產(chan)(chan)生一(yi)點腐(fu)蝕(shi)，由于含有(you)銅，其(qi)腐(fu)蝕(shi)部(bu)分也(ye)會(hui)(hui)立即促進陰極反應，產(chan)(chan)生再鈍態(tai)化。


  矢澤(ze)等（1990年）通(tong)過曝露試(shi)驗和(he)(he)(he)(he)試(shi)驗室促進(jin)試(shi)驗，研究了(le)(le)影(ying)(ying)響(xiang)鐵素(su)體系不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)大(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)性的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)(he)(he)(he)Ti所(suo)產生的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。Cr提高(gao)了(le)(le)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)大(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)性，但(dan)含有(you)24%的(de)(de)話(hua)，仍不(bu)(bu)能(neng)充分防止(zhi)紅銹(xiu)的(de)(de)產生；Mo和(he)(he)(he)(he)Cu對于(yu)改善(shan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)大(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)性很有(you)效，特別是兩(liang)元素(su)的(de)(de)復合添加效果(guo)明(ming)顯；Nb和(he)(he)(he)(he)Ti也(ye)顯示了(le)(le)其(qi)對耐(nai)(nai)蝕(shi)性有(you)一定(ding)的(de)(de)改善(shan)效果(guo)，但(dan)其(qi)程(cheng)度(du)與Cr、Mo、Cu相比較小(xiao)。小(xiao)林(lin)等（1991年）通(tong)過試(shi)驗室促進(jin)試(shi)驗和(he)(he)(he)(he)對點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)電位的(de)(de)測定(ding)，研究了(le)(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元素(su)對鐵素(su)體系不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)銹(xiu)性所(suo)產生的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)，其(qi)中Cu的(de)(de)效果(guo)非常明(ming)顯，通(tong)過對點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)電位的(de)(de)測定(ding)得(de)知其(qi)與其(qi)他元素(su)不(bu)(bu)同(tong)，有(you)預想不(bu)(bu)到的(de)(de)耐(nai)(nai)銹(xiu)性改善(shan)效果(guo)。


  如上(shang)所述，特別是(shi)對于鐵素體系不銹鋼，銅(tong)元(yuan)素當初是(shi)為了提高耐大氣腐蝕(shi)性替(ti)代鉬(mu)而添加的(de)，但證實了銅(tong)的(de)耐蝕(shi)性效果非常大。