不銹鋼的均勻腐蝕(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(zai)表3-2中(zhong),列出了金屬(shu)耐均勻腐(fu)蝕等(deng)級及應用(yong)場(chang)合(he)。


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1. 不銹鋼對硫(liu)酸的耐腐蝕性


  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)酸(suan)(suan)、中(zhong)等濃度硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)是還原性(xing)(xing)酸(suan)(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹鋼(gang)(gang)對其(qi)有一定耐腐蝕性(xing)(xing)。高Mo奧氏體不銹鋼(gang)(gang)和高Mo雙相不銹鋼(gang)(gang)耐硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)腐蝕性(xing)(xing)能更(geng)佳,如非(fei)標不銹鋼(gang)(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常用不銹鋼在硫酸中(zhong)的腐蝕(shi)速度,見表3-4。


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2. 不銹鋼對(dui)硝酸的耐腐蝕性


  不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)耐硝酸(suan)腐蝕的良好材料。在制造硝酸(suan)設備中(zhong),幾(ji)乎全部(bu)使用了奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼。不(bu)但如此,為了強(qiang)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼的鈍化(hua)(hua)薄(bo)膜(mo),在生產(chan)中(zhong)常常采用酸(suan)洗來鈍化(hua)(hua)處理不(bu)銹(xiu)鋼。酸(suan)洗鈍化(hua)(hua)處理就是(shi)將不(bu)銹(xiu)鋼浸漬在一定濃度一定溫度的硝酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)進行的。有關不(bu)銹(xiu)鋼在硝酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)的耐腐蝕等級(ji),見(jian)表(biao)3-5。


  表3-5 幾種常用(yong)不銹鋼在(zai)硝(xiao)酸溶(rong)液中耐腐蝕等級(ji)




3. 不銹(xiu)鋼對鹽酸的耐(nai)腐蝕性


  因為(wei)鹽酸(suan)是(shi)弱氧化(hua)性(xing)酸(suan),它(ta)不能夠(gou)保持不銹鋼的(de)鈍化(hua)薄(bo)膜(mo),即(ji)造(zao)成對不銹鋼的(de)整體腐(fu)蝕(連續(xu)腐(fu)蝕)。雖然(ran)對稀(xi)硫酸(suan)也有選用(yong)06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不銹鋼022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)對鹽酸(suan)而(er)言,多數(shu)是(shi)使用(yong)哈斯(si)特洛依(Hastelloy)合(he)金。有關不銹鋼在鹽酸(suan)溶液(ye)中的(de)腐(fu)蝕速度,見表3-6。


  表3-6 幾(ji)種常用不銹鋼在鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液中腐蝕速(su)度(du)


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4. 不(bu)銹鋼對磷酸的耐(nai)腐蝕性


  不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能完(wan)全防止磷(lin)酸的(de)(de)腐(fu)蝕(shi),還會(hui)因(yin)(yin)磷(lin)酸中(zhong)所含的(de)(de)雜質,導致(zhi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)耐腐(fu)蝕(shi)性能的(de)(de)變化(hua)(hua)。磷(lin)酸中(zhong)加劇腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)不(bu)(bu)純物(wu)有氟(fu)化(hua)(hua)物(wu),氟(fu)硅化(hua)(hua)物(wu)以及氯化(hua)(hua)物(wu)。化(hua)(hua)學(xue)工業使(shi)用的(de)(de)大不(bu)(bu)銹鋼(gang)罐多(duo)數(shu)是用于(yu)儲存和運(yun)輸(作(zuo)為化(hua)(hua)肥原料)磷(lin)酸的(de)(de)。因(yin)(yin)為磷(lin)酸中(zhong)所含雜質的(de)(de)不(bu)(bu)同,所以引起腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)事故(gu)類型很多(duo)。因(yin)(yin)此(ci),在(zai)運(yun)輸磷(lin)酸過(guo)程中(zhong)使(shi)用的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)選用上,應(ying)從06Cr19Ni10(304)開(kai)始(shi),逐步選用更高級別的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)鋼(gang)種(zhong),直到(dao)變換(huan)成用高度(du)耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或(huo)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)磷(lin)酸溶液中(zhong)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du),見(jian)表(biao)3-7。


  表3-7 幾種不(bu)銹鋼在磷酸(suan)溶液中腐蝕速度


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5. 對堿的耐腐蝕性


  最具(ju)有代表性(xing)的(de)堿是氫氧化鈉。不銹鋼對氫氧化鈉的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)尚可(ke)。


  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。


  高純(chun)高鉻(ge)(ge)鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的耐(nai)NaOH腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),含Cr大于26%的高鉻(ge)(ge)鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼耐(nai)NaOH腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),甚至優于純(chun)鎳。



6. 海(hai)水腐(fu)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(shui)和淡水(shui)比較起(qi)來,海(hai)(hai)水(shui)的(de)電(dian)池作用顯著(zhu)地增(zeng)大。在(zai)海(hai)(hai)水(shui)中,自然電(dian)位排列(lie)如圖3-1所示。在(zai)海(hai)(hai)水(shui)中使用金屬(shu)時的(de)注意(yi)事項如下:


   ①. 在結構(gou)上(shang)盡可能地使用一(yi)種金屬(shu);


   ②. 如果使用(yong)一種金屬不可以時,在主(zhu)要零部(bu)件(jian)上,要選取在電位上“貴”的金屬材料;


   ③. 預計(ji)普通金屬方面(mian)的腐蝕量,在設(she)計(ji)時,預先考慮其腐蝕余量;


   ④. 在易被腐(fu)蝕的普通(tong)金屬表(biao)面上進行涂裝或(huo)包覆。


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