不銹鋼點蝕的影響因素包括材料、環境、應力、流場以及設備結構等多個方面，其中材料是抑制點蝕(shi)的根本原因。不銹鋼耐點蝕性能與材料的合金成分、金相組織、表面狀態以及表面夾雜物等都有關系。如前所述，不銹鋼表面含夾雜物的位置，是材料的薄弱環節，其耐點蝕性能大大降低，在腐蝕性介質中，一般夾雜物處會優先被破壞，引起點蝕。


 鉻(ge)是提(ti)高(gao)(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)元(yuan)素(su)(su)，鉻(ge)與氧生成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)物，能(neng)(neng)夠(gou)阻止侵(qin)蝕(shi)性(xing)離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)侵(qin)，能(neng)(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)(gao)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，提(ti)高(gao)(gao)點(dian)(dian)蝕(shi)電位；鎳在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)是改變材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)晶體結構，使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)獲得改善。同時，在非(fei)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)介質(zhi)中(zhong)，不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)因鎳元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在，使其鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)范(fan)圍增大，有利于再鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)。鉬可以(yi)提(ti)高(gao)(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)力，也(ye)與氧生成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)物，存(cun)(cun)在于鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜中(zhong)，提(ti)高(gao)(gao)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。硫、磷、碳等非(fei)金屬元(yuan)素(su)(su)在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)所形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)夾雜物降低了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。下面重點(dian)(dian)討論不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼微觀結構對(dui)點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，以(yi)文獻(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)蝕(shi)失效管道為例進行說明。


  不銹鋼(gang)管道材料為S30403,管內液體為貧胺液。其中，液體中SO2-4含量約為130~140g/L,Cl-含量約為20~60mg/kg,以及含有少量的SO2-3,pH約為4.5。管道運行不到2個月，就發現在管道連接處因點蝕而發生泄漏。為分析材料對點蝕材料耐點蝕性能的影響，進行了微觀組織觀察、成分檢測以及電化學實驗。


  首先，對母材、完整的(de)(de)焊縫以及已經發生(sheng)腐蝕的(de)(de)焊縫取樣，在金相顯(xian)微鏡下觀察其(qi)結構(gou)組織，結果(guo)如圖(tu)2-4所示。圖(tu)2-4(a)為(wei)母材的(de)(de)金相組織，奧氏(shi)(shi)體(ti)＋孿晶。未發生(sheng)腐蝕的(de)(de)焊縫，其(qi)金相組織為(wei)正常的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)十(shi)鐵素體(ti)，如圖(tu)2-4(b)所示。但是(shi)，發生(sheng)腐蝕的(de)(de)焊縫，其(qi)微觀結構(gou)會(hui)產生(sheng)變(bian)化，結構(gou)中存在很多馬氏(shi)(shi)體(ti)，如圖(tu)2-4(c)所示。


4.jpg


  其次，對焊(han)接(jie)部(bu)位材(cai)(cai)(cai)料(liao)進(jin)行能譜分析，檢測(ce)位置沿圖(tu)2-5中標識的(de)箭頭指向。檢測(ce)區域包(bao)含(han)三個，如(ru)圖(tu)2-5所示，分別包(bao)含(han)了(le)(le)母材(cai)(cai)(cai)、完成(cheng)焊(han)縫(feng)、已腐蝕(shi)焊(han)縫(feng)部(bu)分的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。掃(sao)描線(xian)1+2代(dai)表(biao)(biao)了(le)(le)腐蝕(shi)焊(han)縫(feng)的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)；3代(dai)表(biao)(biao)了(le)(le)腐蝕(shi)較輕部(bu)位的(de)焊(han)縫(feng)和(he)母材(cai)(cai)(cai)；4代(dai)表(biao)(biao)了(le)(le)正常焊(han)縫(feng)和(he)母材(cai)(cai)(cai)的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，檢測(ce)結果如(ru)表(biao)(biao)2-1所示。通(tong)過(guo)與材(cai)(cai)(cai)料(liao)規定成(cheng)分對比發(fa)現，發(fa)生腐蝕(shi)部(bu)位的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，其鉻、鎳含(han)量降低。


5.jpg


  通(tong)(tong)過電(dian)化(hua)學(xue)實驗(yan)分析(xi)管材(cai)的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。通(tong)(tong)過取樣，制備成母材(cai)、完整焊(han)縫、已腐(fu)(fu)蝕(shi)焊(han)縫三種工作電(dian)極，利用(yong)動(dong)電(dian)位掃描法測量得到極化(hua)曲線，結果如(ru)(ru)圖2-6所示。電(dian)化(hua)學(xue)實驗(yan)完成后(hou)，觀察試樣表面(mian)形貌(mao)，如(ru)(ru)圖2-7所示。


6.jpg7.jpg


  分析(xi)圖(tu)2-6中(zhong)的(de)(de)(de)(de)極化曲線(xian)發(fa)現：母材(cai)(cai)(cai)(cai)、完(wan)整焊(han)(han)(han)縫(feng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)相(xiang)近；與母材(cai)(cai)(cai)(cai)、完(wan)整焊(han)(han)(han)縫(feng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)極化曲線(xian)相(xiang)比較(jiao)，已(yi)(yi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)部分焊(han)(han)(han)縫(feng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)點蝕(shi)(shi)(shi)電位較(jiao)小、維鈍電流密度較(jiao)大。根據鈍態材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)判斷依據可知，已(yi)(yi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)部位焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)較(jiao)低。從實驗(yan)后材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)(mian)(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形貌來看（圖(tu)2-7),母材(cai)(cai)(cai)(cai)、完(wan)整焊(han)(han)(han)縫(feng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)只有很少(shao)的(de)(de)(de)(de)點蝕(shi)(shi)(shi)坑(keng)，而(er)已(yi)(yi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)部位焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)不但點蝕(shi)(shi)(shi)數量多(duo)，而(er)且個別點蝕(shi)(shi)(shi)坑(keng)的(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積較(jiao)大。通過前(qian)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)微觀結構分析(xi)可知，在(zai)已(yi)(yi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)發(fa)現了馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織，已(yi)(yi)有的(de)(de)(de)(de)研究表明，馬(ma)氏(shi)體(ti)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)點蝕(shi)(shi)(shi)電位比奧氏(shi)體(ti)相(xiang)低，因此，馬(ma)氏(shi)體(ti)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)降低了金屬的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)。


  另外，受力狀態對點蝕的形成也有一定影響。存在應力的情況下，應力能夠提高金屬電化學活性、促進MnS等夾雜物的溶解，使點蝕優先在此處發生。材料表面的粗糙度也是影響不(bu)銹鋼腐蝕(shi)的重要素之一，該部分將在最后一章敘述。