不銹鋼的均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。
在表3-2中,列出了(le)金屬(shu)耐均勻腐(fu)蝕等級及應(ying)用場合。

1. 不銹鋼(gang)對硫(liu)酸的耐腐蝕(shi)性
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。
稀硫(liu)酸(suan)、中(zhong)等濃度硫(liu)酸(suan)是(shi)還原(yuan)性(xing)酸(suan),06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)銹(xiu)鋼對(dui)其有一定耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)。高(gao)Mo奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼和(he)高(gao)Mo雙相不(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)硫(liu)酸(suan)腐(fu)蝕性(xing)能更(geng)佳(jia),如(ru)非標不(bu)銹(xiu)鋼022Cr17Ni17Si6和(he)022Cr18Ni20Si6MoCu。
常(chang)用不銹鋼在硫(liu)酸中(zhong)的腐蝕速(su)度,見(jian)表3-4。

2. 不(bu)銹鋼對(dui)硝(xiao)酸的耐腐蝕性
不(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)耐硝(xiao)酸(suan)腐蝕的(de)(de)(de)良好材料(liao)。在制造硝(xiao)酸(suan)設備中(zhong)(zhong),幾乎全(quan)部(bu)使用了奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)。不(bu)但如此,為了強化不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)化薄膜,在生產中(zhong)(zhong)常常采用酸(suan)洗(xi)來鈍(dun)化處理(li)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。酸(suan)洗(xi)鈍(dun)化處理(li)就是(shi)將不(bu)銹鋼(gang)(gang)浸漬在一定濃(nong)度一定溫度的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)進行的(de)(de)(de)。有關不(bu)銹鋼(gang)(gang)在硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)耐腐蝕等(deng)級(ji),見表3-5。
表3-5 幾種常用不(bu)銹鋼在(zai)硝酸溶液中(zhong)耐腐蝕等級


3. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對(dui)鹽酸(suan)的耐(nai)腐蝕性
因為鹽酸(suan)(suan)是弱氧(yang)化性酸(suan)(suan),它不(bu)能夠(gou)保持不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)鈍化薄膜,即造(zao)成對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)整體腐蝕(shi)(連續腐蝕(shi))。雖然(ran)對稀硫酸(suan)(suan)也有(you)選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及(ji)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對鹽酸(suan)(suan)而言(yan),多數(shu)是使(shi)用哈斯(si)特洛依(Hastelloy)合金(jin)。有(you)關不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在鹽酸(suan)(suan)溶液(ye)中的(de)腐蝕(shi)速度,見(jian)表3-6。
表3-6 幾種常用不銹(xiu)鋼在鹽酸溶液中腐蝕(shi)速度

4. 不(bu)銹鋼對磷酸的耐(nai)腐蝕性
不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)完全防止(zhi)磷(lin)酸的(de)腐蝕(shi),還會因(yin)磷(lin)酸中(zhong)所(suo)含(han)的(de)雜質(zhi)(zhi),導致不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)的(de)變化。磷(lin)酸中(zhong)加劇腐蝕(shi)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)純(chun)物(wu)有(you)氟化物(wu),氟硅化物(wu)以(yi)及氯化物(wu)。化學工業使(shi)用的(de)大不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼罐多數是用于儲存和運輸(作為(wei)化肥原料)磷(lin)酸的(de)。因(yin)為(wei)磷(lin)酸中(zhong)所(suo)含(han)雜質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)同,所(suo)以(yi)引起腐蝕(shi)的(de)事故(gu)類型很多。因(yin)此,在運輸磷(lin)酸過程中(zhong)使(shi)用的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鋼種選(xuan)用上,應從(cong)06Cr19Ni10(304)開始,逐步(bu)選(xuan)用更(geng)高級(ji)別(bie)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)鋼種,直到變換成用高度耐(nai)腐蝕(shi)的(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼或雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有(you)關(guan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在磷(lin)酸溶(rong)液中(zhong)的(de)腐蝕(shi)速度,見表(biao)3-7。
表3-7 幾(ji)種不銹鋼在磷酸溶液中腐蝕(shi)速度(du)

5. 對堿的耐腐蝕性(xing)
最具有代表性的堿是(shi)氫氧化(hua)鈉。不銹鋼(gang)對氫氧化(hua)鈉的耐腐蝕性尚(shang)可。
不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。
高純(chun)高鉻(ge)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的耐(nai)NaOH腐(fu)蝕性能,含(han)Cr大于26%的高鉻(ge)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)NaOH腐(fu)蝕性能,甚至優于純(chun)鎳(nie)。
6. 海水腐蝕
海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。
不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。
發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。
就(jiu)腐蝕(shi)而言,海(hai)水(shui)(shui)和淡水(shui)(shui)比較起來,海(hai)水(shui)(shui)的電池作用(yong)顯著(zhu)地(di)增大。在海(hai)水(shui)(shui)中,自然電位排(pai)列(lie)如圖3-1所示。在海(hai)水(shui)(shui)中使用(yong)金(jin)屬時的注(zhu)意事項(xiang)如下:
①. 在結(jie)構上(shang)盡可(ke)能地使用一種(zhong)金屬(shu);
②. 如果使用一種金屬(shu)(shu)不(bu)可以時,在(zai)(zai)主要零(ling)部件上,要選取在(zai)(zai)電位上“貴”的金屬(shu)(shu)材料(liao);
③. 預計(ji)普通金(jin)屬方面(mian)的腐蝕量,在設計(ji)時,預先(xian)考慮(lv)其(qi)腐蝕余量;
④. 在易被腐(fu)蝕的普(pu)通金屬表面(mian)上進(jin)行(xing)涂裝或(huo)包覆。


