表5-2給出了已公開發表的(de)(de)與(yu)溝(gou)(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕研究(jiu)相關的(de)(de)論文,歸納了合金元素減輕溝(gou)(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕的(de)(de)效果(guo),基體鋼全部是(shi)低硫鋼,但因研究(jiu)者不同而異(yi),并且(qie),因為(wei)該表是(shi)把(ba)0.1%~0.3%Cu的(de)(de)共存作為(wei)前提(ti)和單(dan)獨添加(jia)的(de)(de)影響因素,雖然(ran)不能夠相對地進(jin)行比較(jiao),然(ran)而可以說各添加(jia)元素的(de)(de)效果(guo)大體是(shi)一致的(de)(de)。


表 2.jpg


  關(guan)于這些效(xiao)果的作用(yong)機理,沒有看到特別針對溝(gou)狀(zhuang)腐蝕進行(xing)重新(xin)研究的論(lun)文(wen),只不(bu)過是引(yin)用(yong)文(wen)獻進行(xing)考察而已。


 Wranglén歸納了不銹鋼發生(sheng)孔蝕(shi)時,合金元素抑(yi)制MnS惡劣作用的效果(guo)及其機理,在相關的文獻里沒有(you)看到(dao)其他文獻,可能對溝狀腐蝕(shi)大致適用。其內容如(ru)下:


 有效的合金元素,從其(qi)作用機理(li)上被分為兩(liang)種(zhong),第一種(zhong)是在鋼中(zhong)取代(dai)錳形(xing)成(cheng)不(bu)溶(rong)于(yu)水或酸的硫(liu)化物(wu)元素;第二種(zhong)是隨(sui)著腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的進(jin)行在腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)環境中(zhong)溶(rong)解析出(chu),在鋼表面(mian)上形(xing)成(cheng)不(bu)溶(rong)性硫(liu)化物(wu)的元素。


  前者有Cr、Ti、V,由于分(fen)別比錳生成硫(liu)化(hua)物的(de)(de)傾向大,只能生成CrS、TiS、VS,不能夠(gou)生成有害的(de)(de)MnS.后者有Ni、Co、Zn、Cd、Sn、Pb、Cu、Ag、Bi等,任何一種硫(liu)化(hua)物在酸中都比MnS的(de)(de)溶(rong)解度(du)低(di)。上述順序是按元素溶(rong)解度(du)降低(di)的(de)(de)方向排列(lie)的(de)(de)。


  在耐溝狀腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電焊鋼(gang)管添加的(de)(de)(de)元素中(zhong)(zhong)(zhong),除正在實(shi)用的(de)(de)(de)銅以(yi)(yi)外(wai),根據(ju)表5-2還有(you)(you) Ti、Ni和(he)Ca.已經知道(dao)銅的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)在于生成(cheng)(cheng)Cu2S覆膜(mo)。鈦有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)原理是在鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)能(neng)夠生成(cheng)(cheng)穩定的(de)(de)(de)不(bu)溶(rong)性的(de)(de)(de)硫化物TiS關于鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo),在廠家的(de)(de)(de)技術報告中(zhong)(zhong)(zhong),栗棲說(shuo):“鎳(nie)(nie)能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)Ni2S3的(de)(de)(de)難溶(rong)性覆膜(mo)或者鎳(nie)(nie)在基體(ti)鐵(tie)表面的(de)(de)(de)銹層中(zhong)(zhong)(zhong)濃縮(suo)后有(you)(you)抑制腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。鎳(nie)(nie)在耐硫酸露點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)鋼(gang)、耐候鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)是有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de),而且(qie)在電焊鋼(gang)管的(de)(de)(de)溝狀腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)發(fa)生以(yi)(yi)及成(cheng)(cheng)長過程中(zhong)(zhong)(zhong)由(you)于同(tong)樣的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo),也可以(yi)(yi)提高耐溝狀腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。”


  鈣生成硫化物傾向強,由于條(tiao)件不同而異,在鋼中生成CaS,但是因為(wei)CaS一旦接觸到(dao)水環境就(jiu)溶解,所以(yi)(yi)生成CaS作(zuo)為(wei)溝狀(zhuang)(zhuang)腐蝕的對策不是有效的。另外,添(tian)加鈣在耐(nai)氫誘(you)發裂(lie)紋鋼中廣泛流行,通過軋制(zhi)延長后的形狀(zhuang)(zhuang)可以(yi)(yi)取代能形成裂(lie)紋起點的MnS,生成無(wu)害的球狀(zhuang)(zhuang)復(fu)合夾(jia)(jia)雜物(所謂(wei)的夾(jia)(jia)雜物的形狀(zhuang)(zhuang)控(kong)制(zhi))。


 像(xiang)加藤的(de)研究所闡明(ming)的(de)那樣(yang),假如溝(gou)狀(zhuang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是沿著(zhu)與表(biao)(biao)面大體成(cheng)直(zhi)角露出的(de)金屬塑性(xing)變(bian)形(xing)而存在的(de)MnS端部開始腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),并傳(chuan)播到后續的(de)MnS進行腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),那么(me)可(ke)以推測(ce)通過添加鈣改變(bian)MnS的(de)形(xing)狀(zhuang),可(ke)能會提(ti)高耐溝(gou)狀(zhuang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)。可(ke)是詳細的(de)機理(li)沒(mei)有公開發(fa)表(biao)(biao)。