不銹鋼(gang)具有(you)良好的自鈍(dun)化性(xing)，其耐腐蝕性(xing)主要源于表面的保護膜，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)的(de)鉻元素對氧元素有(you)很大的(de)親和力，鉻和氧在常溫中(zhong)就可以(yi)(yi)發(fa)生化(hua)學反應，生成致密(mi)的(de)氧化(hua)膜，氧化(hua)膜將(jiang)基體(ti)材料(liao)與外界(jie)環境隔離，起到(dao)保護作用。研究表(biao)明，鈍化(hua)膜由兩層(ceng)物(wu)質構成：外層(ceng)以(yi)(yi)鐵的(de)氧化(hua)物(wu)和氫氧化(hua)物(wu)為(wei)主，內層(ceng)以(yi)(yi)鉻的(de)氧化(hua)物(wu)Cr2O3為主。但是(shi)當溫度(du)較高、應力(li)較大（特(te)別是(shi)拉應力(li)）或者存在侵蝕(shi)性(xing)離(li)子時，會破壞鈍化膜的完(wan)整(zheng)性(xing)，引起香蕉視頻app下載蘋果版:局部腐蝕。不銹鋼腐蝕受材料、環境、應力、結構等多個(ge)方面(mian)的影響(xiang)，有些(xie)參數的分散性(xing)(xing)比較大(da)，從而導致腐蝕發生以及腐蝕速率存在很(hen)大(da)不確(que)定性(xing)(xing)。
腐(fu)蝕(shi)的分類方法(fa)及種類如表1-2所示。常用的分類方法(fa)是根據腐(fu)蝕(shi)形態。
全面腐蝕是一種均(jun)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(ao)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(li)腐(fu)蝕、縫隙腐蝕以及晶(jing)間腐蝕等。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. 點蝕(shi)
點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)稱(cheng)為(wei)小(xiao)孔(kong)腐蝕(shi)(shi)(shi)，是(shi)一種(zhong)位(wei)于金屬表面(mian)較(jiao)(jiao)小(xiao)范(fan)圍(wei)內的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)形(xing)態。點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)往往起(qi)源(yuan)于金屬表面(mian)夾雜(za)物、機械破(po)壞處等，從表面(mian)沿厚度(du)方向不斷延伸，極易造成設(she)備(bei)穿(chuan)孔(kong)。點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)金屬表面(mian)的(de)(de)分(fen)布情(qing)況不一：有(you)(you)時局部(bu)比較(jiao)(jiao)密(mi)集，有(you)(you)時比較(jiao)(jiao)分(fen)散。點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)坑一般(ban)具有(you)(you)孔(kong)小(xiao)口(kou)深的(de)(de)特(te)點(dian)(dian)(dian)(dian)，呈(cheng)花邊樣(yang)孔(kong)口(kou)，常見的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)形(xing)貌如圖1-9所(suo)示。點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)孔(kong)口(kou)形(xing)狀(zhuang)與受(shou)(shou)(shou)力情(qing)況有(you)(you)關，在(zai)(zai)不受(shou)(shou)(shou)應力的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，孔(kong)口(kou)近似為(wei)圓(yuan)形(xing)；在(zai)(zai)受(shou)(shou)(shou)拉應力的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，孔(kong)口(kou)近似為(wei)橢圓(yuan)形(xing)，而且在(zai)(zai)受(shou)(shou)(shou)拉應力的(de)(de)作(zuo)用下(xia)(xia)，點(dian)(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)位(wei)置(zhi)極易產生(sheng)裂(lie)紋，引發應力腐蝕(shi)(shi)(shi)開裂(lie)，如圖1-9(b)、（c)所(suo)示。
2. 縫(feng)隙腐蝕
在縫隙(xi)(xi)和其他隱(yin)蔽(bi)的(de)區域內(nei)發(fa)生的(de)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，稱為縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。該類腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)常發(fa)生于孔穴、墊片接觸(chu)面(mian)、緊(jin)固件(jian)縫隙(xi)(xi)內(nei)等位置。表面(mian)氧化膜具有(you)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)金屬易發(fa)生縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，幾乎所有(you)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)介(jie)質(zhi)都可以引起縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，因此(ci)，縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是奧氏體不銹鋼設備中(zhong)常見的(de)一種腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形(xing)態。縫隙(xi)(xi)的(de)寬度處于0.025~0.1mm之間時，易發(fa)生縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主(zhu)要(yao)原因是進(jin)入縫隙(xi)(xi)內(nei)的(de)介(jie)質(zhi)處于滯流狀態，縫隙(xi)(xi)內(nei)外離子形(xing)成濃差，使縫隙(xi)(xi)內(nei)金屬加速腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。
縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)后，設備的(de)承載能(neng)(neng)力減小，構(gou)件之間(jian)也會(hui)由于縫(feng)(feng)隙的(de)擴大而出(chu)現局(ju)部(bu)膨脹，從(cong)而使部(bu)分構(gou)件之間(jian)難以實現良好(hao)配合，這種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)形成(cheng)和發展一般都是在縱深處，甚至還可能(neng)(neng)導致非(fei)常嚴重的(de)破壞(huai)性事故(gu)，縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)檢測難度較(jiao)大，發生(sheng)前的(de)孕育時間(jian)較(jiao)長，但是縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)較(jiao)快。圖1-10為實驗縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)形貌。
3. 應力腐蝕
應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷裂(lie)是(shi)金(jin)屬在應(ying)(ying)力和環(huan)境(jing)共同(tong)作用下發生(sheng)的(de)(de)破壞，并不(bu)是(shi)所有的(de)(de)金(jin)屬都會發生(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕，不(bu)同(tong)的(de)(de)金(jin)屬發生(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)環(huan)境(jing)是(shi)不(bu)一樣的(de)(de)，表1-3列出(chu)了目(mu)前(qian)發現的(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕合金(jin)＋環(huan)境(jing)體(ti)系。從表1-3可以看出(chu)，奧氏體(ti)不(bu)銹鋼發生(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)環(huan)境(jing)較廣，在高溫環(huan)境(jing)中的(de)(de)水蒸氣(qi)、濕(shi)潤空氣(qi)等環(huan)境(jing)中都可能(neng)發生(sheng)。
對于奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼設備(bei)，應力(li)腐(fu)蝕是(shi)危害性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)(jiao)為嚴(yan)重、普遍性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)一(yi)種腐(fu)蝕類型(xing)。較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)鎳含量，使得奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼成本(ben)相對較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)，因此(ci)，該類腐(fu)蝕一(yi)般(ban)出(chu)現(xian)在(zai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)、可靠性(xing)(xing)要求較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)石油化工、核電行(xing)業和衛生要求高(gao)的(de)(de)食(shi)品(pin)機械行(xing)業。在(zai)這些行(xing)業中，設備(bei)一(yi)旦(dan)發(fa)生腐(fu)蝕就會產生嚴(yan)重的(de)(de)安全事故或(huo)造成食(shi)品(pin)污染。如前所述，氯離(li)子(zi)是(shi)奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼的(de)(de)“天敵”，在(zai)拉應力(li)共存的(de)(de)情況(kuang)下，很容易引起設備(bei)的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕開裂(lie)。由于氯離(li)子(zi)存在(zai)的(de)(de)普遍性(xing)(xing)，造成奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼發(fa)生應力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)概率極大。
應力(li)腐蝕(shi)的(de)發生不僅在于它(ta)的(de)普(pu)遍性，更可怕(pa)的(de)是(shi)引起設(she)備“毫(hao)無預兆”的(de)破壞。應力(li)腐蝕(shi)裂紋(wen)起源于材料表面，其裂紋(wen)向(xiang)橫(heng)縱向(xiang)同時(shi)擴(kuo)展，其形貌(mao)為(wei)典型的(de)“樹枝(zhi)狀”，即裂紋(wen)有一主(zhu)干，隨著裂紋(wen)的(de)擴(kuo)展，不斷有分支生成。一般來(lai)說，起始位置裂紋(wen)較粗，后(hou)面的(de)裂紋(wen)越來(lai)越細(xi)，如圖1-11所(suo)示(shi)。
4. 晶間腐蝕
晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)危害性極大(da)(da)(da)的(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形式，其(qi)特點(dian)是(shi)(shi)(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)沿著金(jin)屬(shu)內(nei)(nei)部(bu)晶(jing)界面擴展。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)破(po)壞了晶(jing)粒(li)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)結(jie)合力(li)，使(shi)金(jin)屬(shu)的(de)(de)強度(du)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低，承(cheng)受應(ying)力(li)的(de)(de)能力(li)極弱。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)具有極大(da)(da)(da)的(de)(de)隱蔽(bi)性，當金(jin)屬(shu)發(fa)生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)時，金(jin)屬(shu)外觀仍然(ran)有一定(ding)光澤，肉眼(yan)很難觀察到(dao)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)只要輕微(wei)敲擊腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)處，材料就發(fa)生(sheng)碎裂(lie)。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因主要是(shi)(shi)(shi)由于(yu)在金(jin)屬(shu)處理(li)過程中造(zao)成晶(jing)粒(li)表面和內(nei)(nei)部(bu)化(hua)(hua)學(xue)成分(fen)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻，或(huo)(huo)者晶(jing)界存(cun)在夾雜物或(huo)(huo)應(ying)力(li)，造(zao)成電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。到(dao)目前為(wei)止，晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)依然(ran)是(shi)(shi)(shi)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)工(gong)程應(ying)用中沒有解決的(de)(de)難題，特別(bie)是(shi)(shi)(shi)對于(yu)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接件，焊(han)(han)縫處易產(chan)生(sheng)“貧鉻”現象，從而(er)引起晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。文(wen)獻作者對某地區電站(zhan)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管道開裂(lie)進行了調查研究(jiu)，結(jie)果(guo)如表1-4所示(shi)，開裂(lie)位置(zhi)主要發(fa)生(sheng)在焊(han)(han)接及彎(wan)管處。腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)微(wei)觀形貌如圖(tu)1-12所示(shi)，圖(tu)1-12(a)中有較粗的(de)(de)裂(lie)紋，該(gai)裂(lie)紋沒有分(fen)支，與應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)裂(lie)紋明顯不(bu)(bu)(bu)同；圖(tu)1-12(b)中不(bu)(bu)(bu)存(cun)在裂(lie)紋，但(dan)晶(jing)粒(li)之(zhi)間(jian)(jian)已完(wan)全被腐(fu)(fu)(fu)蝕(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(xiu)鋼的貧鉻主要是由于在熱處理、焊(han)接中，由于溫度處在450~850℃時，碳化(hua)鉻會在晶(jing)間(jian)析出(chu)，造成材料敏化(hua)。研究表(biao)明，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的晶(jing)間(jian)腐蝕在弱(ruo)腐蝕性介(jie)質(zhi)（如充氣海水）、強(qiang)腐蝕性介(jie)質(zhi)（如濃(nong)硝酸）的環境中更(geng)加嚴(yan)重(zhong)，但是基本不(bu)(bu)受(shou)介(jie)質(zhi)溫度、受(shou)力方向(xiang)的影響(xiang)。
為了減(jian)緩(huan)腐(fu)蝕(shi)(shi)，對(dui)于不銹(xiu)鋼設備，使用之前一般都要進(jin)行酸洗處(chu)理，此(ci)外涂層處(chu)理也(ye)是不銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)(shi)防腐(fu)的一種常(chang)用方(fang)法，電極保護(hu)、電鍍、在(zai)溶液中添加(jia)緩(huan)蝕(shi)(shi)劑以及(ji)對(dui)材料(liao)表面強(qiang)化處(chu)理等(deng)也(ye)是一些防腐(fu)方(fang)法。
浙江至德鋼業有限公司主(zhu)要分析奧氏體(ti)不(bu)銹鋼的(de)局部(bu)腐(fu)蝕，對設備的(de)制造(zao)和使用提(ti)出一些建議，降低(di)發(fa)生腐(fu)蝕的(de)可能性。同時，書中也分析了腐(fu)蝕發(fa)生的(de)概(gai)率問題。
