1. 鉻(ge)、鉬(mu)、氮元素對(dui)不銹鋼耐蝕(shi)性(xing)能的影響(xiang)


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點(dian)腐蝕性一樣，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(de)(de)顯色(se)面積率(lv)（WA)為基準(zhun)，用RN=3(2-logWA)表(biao)示）此(ci)后，矢澤等（1994年(nian)）(1995年(nian)）通過試驗(yan)表(biao)明，高鉻不銹(xiu)鋼的(de)(de)耐蝕性隨(sui)著點腐蝕指數(shu)（鐵(tie)素體(ti)(ti)系：Cr+3.3Mo;奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)系：Cr+3.3Mo+16N)的(de)(de)增加會(hui)有所提高，但點腐蝕指數(shu)值相(xiang)同的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，鐵(tie)素體(ti)(ti)系不銹(xiu)鋼比(bi)雙相(xiang)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)系不銹(xiu)鋼生銹(xiu)少，而且光澤的(de)(de)保(bao)持情(qing)況(kuang)很(hen)好。


2. 其他元素對(dui)不銹鋼(gang)耐(nai)蝕性能的(de)影響


  雖然(ran)關于其他元素(su)對(dui)耐大氣(qi)腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)影響(xiang)并沒有進行太(tai)多的(de)(de)探討(tao)，但在日本國內，隨著含(han)Cu-Nb的(de)(de)18Cr鐵素(su)體系(xi)不(bu)銹鋼的(de)(de)開發，對(dui)銅對(dui)鐵素(su)體系(xi)不(bu)銹鋼的(de)(de)耐大氣(qi)腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)影響(xiang)特別引(yin)人注目。


  山本等人（1982年）,研究(jiu)了銅(tong)元素(su)對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐(nai)銹性的影響。即使添加Cu,生銹點也不會(hui)變大，只(zhi)是(shi)一部分有(you)所停止；而且(qie)Cu有(you)利(li)于鈍態的穩定化，所以不僅在受氯(lv)離(li)子(zi)影響很強的沿海地區，而且(qie)在工業地帶的二氧化硫環境當中(zhong)，也具有(you)一定的耐(nai)銹性。


  另(ling)一(yi)方面，伊藤等(deng)人（1983年）調(diao)查了影(ying)(ying)響海洋性(xing)(xing)大氣中(zhong)的(de)耐(nai)大氣腐蝕性(xing)(xing)的(de)鐵素(su)體(ti)系(xi)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)Cr含量(liang)（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼BA材(cai)料(liao)的(de)Si(0.3%~0.6%)所產(chan)生的(de)影(ying)(ying)響。若Cr含量(liang)增(zeng)加(jia)，其耐(nai)大氣腐蝕性(xing)(xing)也(ye)會增(zeng)強(qiang)；而且當BA材(cai)料(liao)的(de)表面的(de)硅的(de)濃度較大時，銹難以向兩(liang)邊擴展，證(zheng)明(ming)了耐(nai)銹性(xing)(xing)很好(hao)。樽谷(gu)等(deng)（1991年）也(ye)證(zheng)明(ming)了他們開發的(de)汽車(che)鑄(zhu)模用的(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼的(de)BA材(cai)料(liao)，其中(zhong)硅在表面濃縮(suo)成二(er)氧化(hua)硫,這(zhe)說明(ming)提高了耐(nai)大氣腐蝕性(xing)(xing)。此外，山本等(deng)（1986年）,以19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼的(de)耐(nai)銹性(xing)(xing)好(hao)為(wei)理由，如(ru)果該鋼產(chan)生一(yi)點腐蝕，由于含有銅，其腐蝕部分也(ye)會立即促進陰極反應，產(chan)生再鈍態化(hua)。


  矢(shi)澤等(deng)（1990年(nian)）通(tong)過曝露試驗(yan)(yan)(yan)和(he)試驗(yan)(yan)(yan)室(shi)促(cu)進試驗(yan)(yan)(yan)，研究了(le)(le)影(ying)響(xiang)鐵素體系(xi)不銹鋼(gang)的(de)(de)耐大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和(he)Ti所產生(sheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。Cr提高了(le)(le)不銹鋼(gang)耐大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)，但含有24%的(de)(de)話，仍不能充分防止紅銹的(de)(de)產生(sheng)；Mo和(he)Cu對(dui)(dui)于改善不銹鋼(gang)耐大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)很(hen)有效，特(te)別是兩元(yuan)素的(de)(de)復合(he)添加效果明(ming)顯(xian)；Nb和(he)Ti也顯(xian)示了(le)(le)其對(dui)(dui)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)有一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)改善效果，但其程度與Cr、Mo、Cu相比較小(xiao)。小(xiao)林等(deng)（1991年(nian)）通(tong)過試驗(yan)(yan)(yan)室(shi)促(cu)進試驗(yan)(yan)(yan)和(he)對(dui)(dui)點腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)測定(ding)(ding)，研究了(le)(le)Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元(yuan)素對(dui)(dui)鐵素體系(xi)不銹鋼(gang)的(de)(de)耐銹性(xing)所產生(sheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，其中Cu的(de)(de)效果非常明(ming)顯(xian)，通(tong)過對(dui)(dui)點腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)測定(ding)(ding)得(de)知其與其他元(yuan)素不同，有預想不到的(de)(de)耐銹性(xing)改善效果。


  如上所(suo)述(shu)，特(te)別是(shi)對于(yu)鐵素體系不(bu)銹鋼，銅元素當初(chu)是(shi)為(wei)了提高耐大氣腐蝕性替代(dai)鉬而添加的(de)(de)，但(dan)證實了銅的(de)(de)耐蝕性效果(guo)非常大。