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。


 在表3-2中,列(lie)出了金屬耐均勻腐(fu)蝕等級及應用場合(he)。


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1. 不銹(xiu)鋼對硫酸的耐(nai)腐蝕性(xing)


  不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹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)酸(suan)、中等濃度硫(liu)酸(suan)是還原(yuan)性(xing)(xing)酸(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)鋼對其有一定耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)。高(gao)Mo奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼和(he)(he)高(gao)Mo雙相(xiang)不銹(xiu)鋼耐硫(liu)酸(suan)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能更佳,如非標不銹(xiu)鋼022Cr17Ni17Si6和(he)(he)022Cr18Ni20Si6MoCu。


  常用不銹鋼在硫酸(suan)中的腐(fu)蝕速(su)度,見表(biao)3-4。


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2. 不銹鋼對(dui)硝酸的(de)耐(nai)腐蝕性


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)耐硝酸(suan)腐蝕的(de)良(liang)好材料。在制造硝酸(suan)設備中,幾乎全(quan)部使(shi)用(yong)了(le)(le)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。不(bu)但如此,為了(le)(le)強化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍(dun)化薄膜,在生(sheng)產中常常采用(yong)酸(suan)洗來鈍(dun)化處理(li)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。酸(suan)洗鈍(dun)化處理(li)就是(shi)(shi)將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)浸漬(zi)在一(yi)定(ding)濃(nong)度一(yi)定(ding)溫度的(de)硝酸(suan)溶液(ye)中進(jin)行的(de)。有關不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在硝酸(suan)溶液(ye)中的(de)耐腐蝕等級,見表3-5。


  表(biao)3-5 幾種常用不銹鋼在硝(xiao)酸溶液中耐腐(fu)蝕等級




3. 不銹鋼對鹽酸的耐腐(fu)蝕性


  因為鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)是弱(ruo)氧化性酸(suan),它(ta)不(bu)能夠保(bao)持不(bu)銹鋼(gang)的鈍化薄膜,即造成(cheng)對不(bu)銹鋼(gang)的整體腐(fu)蝕(shi)(連(lian)續(xu)腐(fu)蝕(shi))。雖然對稀硫酸(suan)也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)而言,多數是使(shi)用哈斯(si)特(te)洛依(Hastelloy)合金(jin)。有關不(bu)銹鋼(gang)在鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)溶(rong)液中的腐(fu)蝕(shi)速度,見表3-6。


  表3-6 幾種常用不銹鋼在鹽酸溶液(ye)中腐蝕速度


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4. 不(bu)銹(xiu)鋼對磷酸(suan)的耐腐蝕性


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)但不(bu)能完全防止(zhi)磷(lin)(lin)酸的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi),還會因(yin)磷(lin)(lin)酸中所含的(de)(de)雜質,導致不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。磷(lin)(lin)酸中加劇腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)不(bu)純物有氟化(hua)(hua)物,氟硅化(hua)(hua)物以(yi)及氯化(hua)(hua)物。化(hua)(hua)學工(gong)業(ye)使(shi)用(yong)的(de)(de)大不(bu)銹(xiu)鋼(gang)罐多數是用(yong)于儲存和運(yun)輸(作為(wei)化(hua)(hua)肥原料)磷(lin)(lin)酸的(de)(de)。因(yin)為(wei)磷(lin)(lin)酸中所含雜質的(de)(de)不(bu)同,所以(yi)引起腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)事(shi)故類型很多。因(yin)此,在(zai)運(yun)輸磷(lin)(lin)酸過程中使(shi)用(yong)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種選用(yong)上,應從06Cr19Ni10(304)開始,逐步選用(yong)更高(gao)級別的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)鋼(gang)種,直到(dao)變(bian)換成用(yong)高(gao)度耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)磷(lin)(lin)酸溶(rong)液中的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)度,見表3-7。


  表3-7 幾種不銹鋼在磷酸溶液中腐蝕速(su)度


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5. 對堿的耐腐蝕性(xing)


  最(zui)具有代(dai)表性(xing)的堿是氫氧化(hua)鈉。不(bu)銹鋼對(dui)氫氧化(hua)鈉的耐腐(fu)蝕性(xing)尚可。


  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(gao)(gao)純(chun)高(gao)(gao)鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的耐NaOH腐蝕(shi)性能,含Cr大(da)于(yu)(yu)26%的高(gao)(gao)鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼耐NaOH腐蝕(shi)性能,甚至優(you)于(yu)(yu)純(chun)鎳。



6. 海水腐(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(fu)蝕而(er)言,海(hai)水和淡水比較起來(lai),海(hai)水的(de)電池作(zuo)用顯著(zhu)地增大。在(zai)海(hai)水中,自(zi)然電位排(pai)列如圖3-1所示。在(zai)海(hai)水中使用金屬時的(de)注意事項(xiang)如下:


   ①. 在(zai)結構上盡可能地使用一種金(jin)屬(shu);


   ②. 如果使用一種金屬不(bu)可(ke)以時,在(zai)主要零部件上,要選取(qu)在(zai)電位上“貴(gui)”的金屬材料;


   ③. 預(yu)計(ji)普通金屬方面的腐蝕量,在設計(ji)時,預(yu)先考慮其腐蝕余量;


   ④. 在易被(bei)腐蝕的普通金屬表面上(shang)進行涂裝或包覆。


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