表(biao)5-2給出了已公開(kai)發表(biao)的(de)與溝(gou)狀(zhuang)腐蝕研(yan)究(jiu)相(xiang)關的(de)論文(wen),歸納了合金元素(su)減輕溝(gou)狀(zhuang)腐蝕的(de)效果,基體(ti)鋼全部是低硫鋼,但(dan)因研(yan)究(jiu)者不(bu)同(tong)而異,并且,因為該表(biao)是把0.1%~0.3%Cu的(de)共(gong)存作(zuo)為前(qian)提(ti)和單獨(du)添加的(de)影響因素(su),雖然不(bu)能夠相(xiang)對(dui)地進行比較,然而可以說(shuo)各添加元素(su)的(de)效果大體(ti)是一致的(de)。


表 2.jpg


  關于這些效果(guo)的作(zuo)用(yong)機理,沒(mei)有(you)看到特別針(zhen)對溝狀腐(fu)蝕進行重新研究的論文,只不(bu)過是(shi)引用(yong)文獻進行考察而已。


 Wranglén歸納了不銹鋼發生孔蝕(shi)時,合金元素抑制MnS惡(e)劣(lie)作用(yong)的效果及其(qi)機理,在相關的文獻(xian)里(li)沒有(you)看到其(qi)他(ta)文獻(xian),可(ke)能對溝狀(zhuang)腐蝕(shi)大致適用(yong)。其(qi)內容如(ru)下:


 有效的(de)(de)合(he)金元(yuan)(yuan)素(su),從其作用機理(li)上被分為兩種(zhong),第一(yi)種(zhong)是在鋼(gang)中取代(dai)錳形(xing)(xing)成不溶(rong)于水或酸的(de)(de)硫化物(wu)(wu)元(yuan)(yuan)素(su);第二種(zhong)是隨著腐蝕的(de)(de)進行在腐蝕環境(jing)中溶(rong)解(jie)析出,在鋼(gang)表面上形(xing)(xing)成不溶(rong)性硫化物(wu)(wu)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)。


  前(qian)者有(you)Cr、Ti、V,由于分別比錳生成(cheng)硫化物(wu)的(de)傾(qing)向(xiang)大,只能生成(cheng)CrS、TiS、VS,不能夠生成(cheng)有(you)害的(de)MnS.后(hou)者有(you)Ni、Co、Zn、Cd、Sn、Pb、Cu、Ag、Bi等,任何一種硫化物(wu)在(zai)酸中(zhong)都比MnS的(de)溶解度(du)低。上述順序是按元素溶解度(du)降低的(de)方向(xiang)排列的(de)。


  在耐溝狀腐(fu)蝕電焊鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)添加的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)中,除正(zheng)在實(shi)用(yong)的(de)(de)(de)銅以(yi)外,根據表5-2還有 Ti、Ni和Ca.已經知道銅的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)在于(yu)生(sheng)成(cheng)(cheng)Cu2S覆膜。鈦有效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)原理是(shi)在鋼(gang)(gang)(gang)中能夠生(sheng)成(cheng)(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)不溶性的(de)(de)(de)硫化物TiS關于(yu)鎳(nie)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果(guo),在廠家的(de)(de)(de)技術報告中,栗棲說:“鎳(nie)能形成(cheng)(cheng)Ni2S3的(de)(de)(de)難溶性覆膜或者(zhe)鎳(nie)在基體鐵(tie)表面的(de)(de)(de)銹層中濃縮后有抑(yi)制腐(fu)蝕的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。鎳(nie)在耐硫酸露點腐(fu)蝕鋼(gang)(gang)(gang)、耐候鋼(gang)(gang)(gang)中是(shi)有效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de),而(er)且在電焊鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)溝狀腐(fu)蝕的(de)(de)(de)發生(sheng)以(yi)及成(cheng)(cheng)長過(guo)程中由于(yu)同樣的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果(guo),也可(ke)以(yi)提高耐溝狀腐(fu)蝕的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。”


  鈣生(sheng)成硫化物傾向強(qiang),由于(yu)條件不同而異,在鋼中生(sheng)成CaS,但是(shi)(shi)因為CaS一旦接(jie)觸到水環境就溶解,所以生(sheng)成CaS作為溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)對(dui)策(ce)不是(shi)(shi)有效(xiao)的(de)(de)(de)。另外,添加鈣在耐氫誘發裂紋(wen)鋼中廣泛流行,通過軋(ya)制延長(chang)后的(de)(de)(de)形狀(zhuang)可(ke)以取(qu)代能形成裂紋(wen)起點的(de)(de)(de)MnS,生(sheng)成無(wu)害的(de)(de)(de)球(qiu)狀(zhuang)復合夾(jia)雜物(所謂的(de)(de)(de)夾(jia)雜物的(de)(de)(de)形狀(zhuang)控制)。


 像加藤的(de)(de)研究所(suo)闡明的(de)(de)那樣,假如溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)是沿著與表面大體成(cheng)直角露出的(de)(de)金屬塑性(xing)變形而(er)存在的(de)(de)MnS端部開始腐(fu)蝕(shi),并(bing)傳播到后續的(de)(de)MnS進行(xing)腐(fu)蝕(shi),那么可(ke)以(yi)推(tui)測通過添加鈣改變MnS的(de)(de)形狀,可(ke)能(neng)會提(ti)高耐(nai)溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)性(xing)。可(ke)是詳細的(de)(de)機理沒有公開發表。