不(bu)銹鋼具有良(liang)好的自鈍化(hua)性(xing)，其耐腐蝕性(xing)主要源于表面的保護(hu)膜，稱之為香蕉視頻app下載蘋果版:鈍化膜。香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼中(zhong)(zhong)的(de)鉻元素對(dui)氧(yang)(yang)元素有很大的(de)親和(he)力，鉻和(he)氧(yang)(yang)在常溫中(zhong)(zhong)就可以發生化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)，生成(cheng)致密的(de)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)，氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)將基體材料與外(wai)界環境隔(ge)離(li)，起到保(bao)護作用。研究(jiu)表明，鈍化(hua)膜(mo)由兩層物質(zhi)構(gou)成(cheng)：外(wai)層以鐵的(de)氧(yang)(yang)化(hua)物和(he)氫氧(yang)(yang)化(hua)物為主，內(nei)層以鉻的(de)氧(yang)(yang)化(hua)物Cr2O3為(wei)主(zhu)。但是當溫度(du)較高、應力較大（特別(bie)是拉應力）或者存在(zai)侵(qin)蝕性離子時，會破壞鈍化膜的完整(zheng)性，引起香蕉視頻app下載蘋果版:局部腐蝕。不銹鋼腐(fu)蝕(shi)受材料、環境、應力(li)、結構等多(duo)個方(fang)面的(de)影響，有些參(can)數的(de)分散性(xing)比較大，從(cong)而導致腐(fu)蝕(shi)發(fa)生以及腐(fu)蝕(shi)速率存在很大不確定性(xing)。
腐蝕的分類方法(fa)(fa)及種類如表(biao)1-2所示。常用的分類方法(fa)(fa)是根據(ju)腐蝕形(xing)態(tai)。
全面腐蝕是一種均勻腐蝕，腐蝕速率相對比較平穩，在外觀上很容易被觀察到，即使在設備內部發生腐蝕，壁厚的整體減薄在常規檢查中也容易被發現；而且全面腐蝕可以提前防范。局部腐蝕的種類較多，對于奧氏體不銹鋼材料，其腐蝕類型大多為局部腐蝕，常見的局部腐蝕有點蝕、應力腐蝕、縫隙腐(fu)蝕(shi)以及晶間腐(fu)蝕等。局部腐蝕常發生在設備結構無任何宏觀變化的情況下，突然的破壞往往帶來災難性的后果。在文獻統計的我國石化企業310件腐蝕失效案例中，局部腐蝕占了四分之三以上，如圖1-8所示。
1. 點(dian)蝕
點(dian)(dian)蝕(shi)也稱(cheng)為小(xiao)孔(kong)腐蝕(shi)，是一(yi)(yi)種位(wei)于金(jin)屬表(biao)面較(jiao)小(xiao)范圍(wei)內的(de)(de)(de)腐蝕(shi)形態。點(dian)(dian)蝕(shi)往往起源于金(jin)屬表(biao)面夾雜(za)物、機械破壞處等，從表(biao)面沿厚度方向不斷延伸，極(ji)易(yi)造成設備(bei)穿孔(kong)。點(dian)(dian)蝕(shi)在(zai)(zai)金(jin)屬表(biao)面的(de)(de)(de)分(fen)布情(qing)況不一(yi)(yi)：有(you)時(shi)局部比較(jiao)密集，有(you)時(shi)比較(jiao)分(fen)散(san)。點(dian)(dian)蝕(shi)坑一(yi)(yi)般具(ju)有(you)孔(kong)小(xiao)口深(shen)的(de)(de)(de)特點(dian)(dian)，呈花邊樣孔(kong)口，常見的(de)(de)(de)點(dian)(dian)蝕(shi)形貌如圖1-9所示。點(dian)(dian)蝕(shi)的(de)(de)(de)孔(kong)口形狀與受(shou)力(li)情(qing)況有(you)關，在(zai)(zai)不受(shou)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)情(qing)況下，孔(kong)口近似(si)為圓形；在(zai)(zai)受(shou)拉應(ying)力(li)的(de)(de)(de)情(qing)況下，孔(kong)口近似(si)為橢圓形，而且(qie)在(zai)(zai)受(shou)拉應(ying)力(li)的(de)(de)(de)作用下，點(dian)(dian)蝕(shi)位(wei)置極(ji)易(yi)產生裂(lie)紋，引發應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂(lie)，如圖1-9(b)、（c)所示。
2. 縫隙腐蝕
在(zai)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)和其他(ta)隱蔽的(de)(de)區域(yu)內(nei)(nei)發(fa)(fa)生的(de)(de)局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，稱為(wei)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。該類腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)常發(fa)(fa)生于(yu)孔穴、墊片接觸面、緊固(gu)件(jian)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)等位(wei)置。表(biao)面氧(yang)化膜具有耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性的(de)(de)金(jin)屬(shu)易(yi)發(fa)(fa)生縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，幾乎(hu)所(suo)有的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性介質都可以(yi)引起縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，因(yin)此，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)奧氏(shi)體不銹鋼設備(bei)中常見的(de)(de)一(yi)種腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)形態。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)寬度處于(yu)0.025~0.1mm之間時，易(yi)發(fa)(fa)生縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)主要原(yuan)因(yin)是(shi)(shi)進(jin)入縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)的(de)(de)介質處于(yu)滯(zhi)流(liu)狀態，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)外離子形成濃(nong)差(cha)，使縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)金(jin)屬(shu)加速腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。
縫隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)發生后，設備的(de)承載(zai)能力減(jian)小(xiao)，構件之間(jian)也會由(you)于縫隙(xi)(xi)(xi)的(de)擴(kuo)大而(er)出現(xian)局部膨脹(zhang)，從而(er)使部分構件之間(jian)難以實現(xian)良好配合，這種腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)形成和(he)發展一般都是在縱深(shen)處，甚至還可能導致非常(chang)嚴重的(de)破壞性事(shi)故，縫隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)檢測難度較大，發生前的(de)孕育(yu)時間(jian)較長，但是縫隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率較快。圖1-10為實驗縫隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)形貌。
3. 應力腐蝕
應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷裂(lie)是(shi)(shi)金(jin)屬(shu)在(zai)應(ying)(ying)力和環(huan)(huan)境(jing)共同作用下(xia)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)破壞，并不(bu)是(shi)(shi)所(suo)有的(de)(de)金(jin)屬(shu)都會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕，不(bu)同的(de)(de)金(jin)屬(shu)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)是(shi)(shi)不(bu)一樣的(de)(de)，表(biao)1-3列(lie)出(chu)了目前發(fa)(fa)現的(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕合金(jin)＋環(huan)(huan)境(jing)體系。從表(biao)1-3可(ke)以(yi)看出(chu)，奧氏(shi)體不(bu)銹鋼發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)較廣，在(zai)高溫環(huan)(huan)境(jing)中的(de)(de)水蒸氣、濕潤空氣等環(huan)(huan)境(jing)中都可(ke)能發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)。
對于(yu)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼設備(bei)(bei)，應力腐蝕是危害性較(jiao)為嚴重(zhong)、普(pu)(pu)遍性較(jiao)高(gao)的(de)一(yi)種腐蝕類(lei)型。較(jiao)高(gao)的(de)鎳含量(liang)，使得奧(ao)氏體(ti)不銹鋼成本相對較(jiao)高(gao)，因此，該類(lei)腐蝕一(yi)般出現在腐蝕性較(jiao)高(gao)、可(ke)靠性要求較(jiao)高(gao)的(de)石(shi)油化(hua)工、核(he)電行業和衛生要求高(gao)的(de)食品機(ji)械行業。在這些行業中，設備(bei)(bei)一(yi)旦發生腐蝕就會(hui)產生嚴重(zhong)的(de)安全事故或造(zao)成食品污染。如(ru)前(qian)所(suo)述，氯離子是奧(ao)氏體(ti)不銹鋼的(de)“天(tian)敵”，在拉(la)應力共(gong)存(cun)的(de)情況(kuang)下，很(hen)容(rong)易引起設備(bei)(bei)的(de)應力腐蝕開裂(lie)。由(you)于(yu)氯離子存(cun)在的(de)普(pu)(pu)遍性，造(zao)成奧(ao)氏體(ti)不銹鋼發生應力腐蝕的(de)概率極大。
應(ying)力腐蝕的(de)(de)發生(sheng)不(bu)僅(jin)在(zai)于它的(de)(de)普(pu)遍(bian)性，更可怕的(de)(de)是引(yin)起設備“毫無預(yu)兆(zhao)”的(de)(de)破壞。應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)紋起源于材料表面(mian)，其裂(lie)(lie)紋向橫縱向同時擴展(zhan)，其形貌為典型的(de)(de)“樹枝狀”，即裂(lie)(lie)紋有(you)(you)一(yi)主干，隨著裂(lie)(lie)紋的(de)(de)擴展(zhan)，不(bu)斷有(you)(you)分支生(sheng)成(cheng)。一(yi)般(ban)來(lai)說，起始位置裂(lie)(lie)紋較粗，后面(mian)的(de)(de)裂(lie)(lie)紋越來(lai)越細(xi)，如圖1-11所示。
4. 晶間腐蝕(shi)
晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)一種(zhong)危害性(xing)極(ji)大的(de)(de)局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形式，其特點是(shi)(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)沿(yan)著金(jin)屬(shu)內(nei)部晶(jing)(jing)界面(mian)擴(kuo)展(zhan)。晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破(po)壞了晶(jing)(jing)粒(li)之間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)結(jie)合力，使金(jin)屬(shu)的(de)(de)強(qiang)度(du)大大降低，承受(shou)應(ying)力的(de)(de)能力極(ji)弱。晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)具有極(ji)大的(de)(de)隱(yin)蔽(bi)性(xing)，當金(jin)屬(shu)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)，金(jin)屬(shu)外觀仍然有一定光澤，肉眼(yan)很難觀察到，但(dan)(dan)是(shi)(shi)只要(yao)輕微敲擊腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處(chu)(chu)(chu)，材料就發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)碎裂(lie)(lie)。晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)原因主要(yao)是(shi)(shi)由于在金(jin)屬(shu)處(chu)(chu)(chu)理過程(cheng)中(zhong)造(zao)(zao)成(cheng)晶(jing)(jing)粒(li)表面(mian)和內(nei)部化(hua)學成(cheng)分(fen)的(de)(de)不均勻，或者晶(jing)(jing)界存在夾雜物或應(ying)力，造(zao)(zao)成(cheng)電化(hua)學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。到目前為止，晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)依然是(shi)(shi)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)工程(cheng)應(ying)用中(zhong)沒有解決的(de)(de)難題，特別是(shi)(shi)對于不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊接(jie)件，焊縫處(chu)(chu)(chu)易(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)“貧鉻”現象(xiang)，從而引起晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。文獻作者對某(mou)地區電站奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管道開裂(lie)(lie)進行了調查研(yan)究，結(jie)果如表1-4所(suo)示，開裂(lie)(lie)位置(zhi)主要(yao)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)在焊接(jie)及(ji)彎(wan)管處(chu)(chu)(chu)。腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)微觀形貌如圖1-12所(suo)示，圖1-12(a)中(zhong)有較粗的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)，該裂(lie)(lie)紋(wen)沒有分(fen)支(zhi)，與應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)明顯不同；圖1-12(b)中(zhong)不存在裂(lie)(lie)紋(wen)，但(dan)(dan)晶(jing)(jing)粒(li)之間(jian)(jian)(jian)已完全被腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。
一直以來，人們用“貧鉻”理論來解釋奧氏體不銹鋼晶間腐蝕。金屬在晶界處析出第二相Cr23C6,使晶界處鉻元素含量降低，如圖1-13所示。從電化學角度來講，晶界區和晶粒區存在電位差，晶界作為陽極，形成“小陽極、大陰極”的腐蝕電池，造成晶界處金屬的快速溶解。
奧氏體不(bu)(bu)銹鋼的(de)貧鉻主要是由(you)(you)于在熱處理、焊接中(zhong)，由(you)(you)于溫(wen)度(du)處在450~850℃時，碳化鉻會在晶間析出，造成材料敏化。研究表(biao)明，不(bu)(bu)銹鋼的(de)晶間腐蝕在弱腐蝕性介(jie)(jie)質（如充氣海水）、強腐蝕性介(jie)(jie)質（如濃硝(xiao)酸）的(de)環(huan)境中(zhong)更加(jia)嚴重(zhong)，但是基本不(bu)(bu)受介(jie)(jie)質溫(wen)度(du)、受力方向的(de)影響。
為了減緩腐蝕(shi)，對于不銹鋼設備，使(shi)用之(zhi)前一般(ban)都要(yao)進行酸洗(xi)處(chu)理(li)，此外涂層處(chu)理(li)也是不銹鋼腐蝕(shi)防(fang)(fang)腐的一種常用方法，電(dian)極保護、電(dian)鍍、在(zai)溶液(ye)中添加緩蝕(shi)劑(ji)以及對材(cai)料表面(mian)強化處(chu)理(li)等也是一些防(fang)(fang)腐方法。
浙江至(zhi)德(de)鋼業有限公司(si)主要分析奧氏體(ti)不銹鋼的(de)局部腐蝕，對設備的(de)制造和使用(yong)提(ti)出(chu)一些建議，降(jiang)低發生(sheng)腐蝕的(de)可能性。同時，書(shu)中也分析了腐蝕發生(sheng)的(de)概率問題(ti)。
