1. 鉻、鉬、氮元素(su)對不銹鋼耐蝕性能的(de)影響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點(dian)腐(fu)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(ge)、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(yi)表(biao)面的顯色面積(ji)率(lv)（WA)為(wei)基準，用RN=3(2-logWA)表(biao)示(shi)）此(ci)后(hou)，矢澤等（1994年）(1995年）通過試驗表(biao)明，高鉻不(bu)銹鋼(gang)的耐蝕性(xing)隨(sui)著(zhu)點(dian)(dian)腐(fu)蝕指(zhi)數(shu)（鐵素(su)體系：Cr+3.3Mo;奧氏體系：Cr+3.3Mo+16N)的增加會有(you)所提高，但點(dian)(dian)腐(fu)蝕指(zhi)數(shu)值相同的情(qing)況下，鐵素(su)體系不(bu)銹鋼(gang)比雙相和(he)奧氏體系不(bu)銹鋼(gang)生銹少，而且光(guang)澤的保持情(qing)況很好。


2. 其他元素對不(bu)銹鋼(gang)耐蝕性能的(de)影響


  雖然關于其他元(yuan)素(su)對(dui)(dui)耐大(da)氣腐蝕性的(de)影響并(bing)沒有進行太多的(de)探(tan)討(tao)，但在日本(ben)國內(nei)，隨(sui)著(zhu)含Cu-Nb的(de)18Cr鐵素(su)體系不銹(xiu)鋼的(de)開發(fa)，對(dui)(dui)銅對(dui)(dui)鐵素(su)體系不銹(xiu)鋼的(de)耐大(da)氣腐蝕性的(de)影響特別引人注目(mu)。


  山本等人（1982年）,研究了(le)銅(tong)元素對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐(nai)銹(xiu)性的(de)影響(xiang)。即使添加Cu,生銹(xiu)點也不會(hui)變大，只是一部(bu)分有(you)所停(ting)止(zhi)；而且Cu有(you)利于鈍(dun)態的(de)穩定化(hua)，所以不僅在受氯離子影響(xiang)很強的(de)沿海地區，而且在工業地帶的(de)二氧化(hua)硫環境(jing)當中，也具有(you)一定的(de)耐(nai)銹(xiu)性。


  另一(yi)方面(mian)，伊藤等(deng)人(ren)（1983年）調(diao)查了(le)(le)影(ying)響海(hai)洋性大(da)氣(qi)中的(de)耐(nai)(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)性的(de)鐵(tie)素體系(xi)不銹鋼(gang)中的(de)Cr含量（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)BA材料的(de)Si(0.3%~0.6%)所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)影(ying)響。若Cr含量增加，其耐(nai)(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)性也(ye)(ye)會增強；而且當(dang)BA材料的(de)表面(mian)的(de)硅(gui)的(de)濃度(du)較(jiao)大(da)時，銹難以(yi)向(xiang)兩邊擴(kuo)展(zhan)，證(zheng)明了(le)(le)耐(nai)(nai)銹性很好(hao)。樽谷等(deng)（1991年）也(ye)(ye)證(zheng)明了(le)(le)他(ta)們開發的(de)汽車鑄模用(yong)的(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)的(de)BA材料，其中硅(gui)在(zai)表面(mian)濃縮成二(er)氧化硫,這說明提高了(le)(le)耐(nai)(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)性。此外，山本等(deng)（1986年）,以(yi)19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)的(de)耐(nai)(nai)銹性好(hao)為理由，如果(guo)該(gai)鋼(gang)產生(sheng)(sheng)一(yi)點(dian)腐蝕(shi)(shi)，由于含有銅，其腐蝕(shi)(shi)部(bu)分也(ye)(ye)會立即促進陰極反(fan)應(ying)，產生(sheng)(sheng)再鈍態化。


  矢澤等(deng)（1990年(nian)）通(tong)過曝露試驗和(he)(he)試驗室促進試驗，研(yan)究了(le)影(ying)響(xiang)鐵素(su)體系不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)(he)Ti所(suo)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。Cr提高了(le)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)，但含有(you)24%的(de)(de)話(hua)，仍(reng)不(bu)(bu)能(neng)充(chong)分防止紅銹(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)；Mo和(he)(he)Cu對(dui)(dui)于改(gai)善不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)很(hen)有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)，特別是兩元素(su)的(de)(de)復合添加效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)明顯(xian)；Nb和(he)(he)Ti也(ye)顯(xian)示了(le)其(qi)對(dui)(dui)耐(nai)蝕(shi)性(xing)有(you)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)改(gai)善效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)，但其(qi)程度(du)與(yu)Cr、Mo、Cu相比(bi)較小。小林等(deng)（1991年(nian)）通(tong)過試驗室促進試驗和(he)(he)對(dui)(dui)點(dian)腐(fu)蝕(shi)電位的(de)(de)測定(ding)(ding)，研(yan)究了(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元素(su)對(dui)(dui)鐵素(su)體系不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)所(suo)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，其(qi)中Cu的(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)非常明顯(xian)，通(tong)過對(dui)(dui)點(dian)腐(fu)蝕(shi)電位的(de)(de)測定(ding)(ding)得知(zhi)其(qi)與(yu)其(qi)他元素(su)不(bu)(bu)同，有(you)預想不(bu)(bu)到的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)改(gai)善效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。


  如上所述，特別是對于鐵(tie)素(su)體系不銹鋼，銅(tong)元素(su)當(dang)初(chu)是為了提高耐大氣腐蝕性替代鉬而添加(jia)的(de)，但證實(shi)了銅(tong)的(de)耐蝕性效果非常大。