1. 鉻、鉬、氮元素(su)對不銹鋼(gang)耐蝕(shi)性能的(de)影(ying)響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點腐(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、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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  以表面的顯色面積(ji)率（WA)為基準，用RN=3(2-logWA)表示）此后(hou)，矢(shi)澤等（1994年(nian)）(1995年(nian)）通過試驗表明，高(gao)鉻不(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐蝕性隨(sui)著(zhu)點(dian)腐蝕指數（鐵(tie)素(su)體(ti)系(xi)(xi)：Cr+3.3Mo;奧(ao)氏體(ti)系(xi)(xi)：Cr+3.3Mo+16N)的增加會有所提高(gao)，但點(dian)腐蝕指數值相同的情(qing)況(kuang)(kuang)下，鐵(tie)素(su)體(ti)系(xi)(xi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)比(bi)雙相和奧(ao)氏體(ti)系(xi)(xi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)生銹少，而且光(guang)澤的保持情(qing)況(kuang)(kuang)很好。


2. 其(qi)他(ta)元素對不銹鋼耐蝕性能的(de)影響


  雖然關于其他元素對耐大(da)氣腐蝕(shi)性的影響并沒有進行太(tai)多的探討，但在日本(ben)國內，隨(sui)著含(han)Cu-Nb的18Cr鐵素體系不(bu)銹鋼(gang)的開發，對銅對鐵素體系不(bu)銹鋼(gang)的耐大(da)氣腐蝕(shi)性的影響特(te)別引人注(zhu)目(mu)。


  山(shan)本(ben)等人（1982年）,研究了銅元素對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐銹性(xing)的(de)(de)影響(xiang)。即(ji)使添加Cu,生銹點也不(bu)會變大，只是一部(bu)分有(you)所停止；而(er)且(qie)(qie)Cu有(you)利(li)于鈍態的(de)(de)穩定化，所以不(bu)僅在受氯離子影響(xiang)很(hen)強的(de)(de)沿(yan)海(hai)地(di)區，而(er)且(qie)(qie)在工業(ye)地(di)帶的(de)(de)二氧化硫環境當中(zhong)，也具有(you)一定的(de)(de)耐銹性(xing)。


  另一(yi)方面(mian)，伊藤等(deng)人（1983年）調查了(le)影(ying)響海(hai)洋(yang)性大(da)(da)氣中(zhong)的耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性的鐵素體系不銹鋼中(zhong)的Cr含(han)量（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼BA材料(liao)的Si(0.3%~0.6%)所產(chan)(chan)生(sheng)的影(ying)響。若Cr含(han)量增加，其(qi)耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性也(ye)會增強；而且當BA材料(liao)的表面(mian)的硅的濃(nong)度較(jiao)大(da)(da)時，銹難以(yi)(yi)向兩邊(bian)擴展，證明(ming)了(le)耐(nai)銹性很好。樽谷等(deng)（1991年）也(ye)證明(ming)了(le)他們開發的汽車(che)鑄模用的17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼的BA材料(liao)，其(qi)中(zhong)硅在表面(mian)濃(nong)縮(suo)成二氧化硫(liu),這說明(ming)提高了(le)耐(nai)大(da)(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性。此外，山本(ben)等(deng)（1986年）,以(yi)(yi)19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼的耐(nai)銹性好為理由(you)，如果該鋼產(chan)(chan)生(sheng)一(yi)點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，由(you)于含(han)有銅(tong)，其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)部分也(ye)會立即促進陰極反應，產(chan)(chan)生(sheng)再(zai)鈍態化。


  矢澤等（1990年）通(tong)過曝露試(shi)驗(yan)和(he)試(shi)驗(yan)室促(cu)進試(shi)驗(yan)，研究了(le)影(ying)響鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)系不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)大氣腐(fu)(fu)蝕性的(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)Ti所產(chan)生的(de)影(ying)響。Cr提高了(le)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)大氣腐(fu)(fu)蝕性，但(dan)含有(you)24%的(de)話，仍不(bu)能(neng)充分防止(zhi)紅銹(xiu)的(de)產(chan)生；Mo和(he)Cu對(dui)于改善(shan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)大氣腐(fu)(fu)蝕性很有(you)效，特別是兩(liang)元素(su)的(de)復合添加(jia)效果明(ming)(ming)顯；Nb和(he)Ti也顯示了(le)其(qi)對(dui)耐(nai)蝕性有(you)一定的(de)改善(shan)效果，但(dan)其(qi)程度與Cr、Mo、Cu相比較小。小林(lin)等（1991年）通(tong)過試(shi)驗(yan)室促(cu)進試(shi)驗(yan)和(he)對(dui)點(dian)腐(fu)(fu)蝕電位(wei)的(de)測定，研究了(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元素(su)對(dui)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)系不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)銹(xiu)性所產(chan)生的(de)影(ying)響，其(qi)中Cu的(de)效果非常明(ming)(ming)顯，通(tong)過對(dui)點(dian)腐(fu)(fu)蝕電位(wei)的(de)測定得知其(qi)與其(qi)他元素(su)不(bu)同，有(you)預想不(bu)到(dao)的(de)耐(nai)銹(xiu)性改善(shan)效果。


  如上所述，特別是對(dui)于鐵素(su)體系不銹鋼，銅元素(su)當初是為了提高耐大氣腐蝕性替代鉬而添加的，但證實了銅的耐蝕性效果非常(chang)大。