不銹鋼的均勻腐蝕(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(chu)了金屬(shu)耐均勻腐蝕等級及應用場合(he)。

1. 不(bu)銹鋼對硫酸的(de)耐腐蝕性
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(xi)硫酸、中等濃度硫酸是(shi)還原性酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)鋼(gang)對其有一定耐腐蝕(shi)性。高(gao)Mo奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)和高(gao)Mo雙相不銹(xiu)鋼(gang)耐硫酸腐蝕(shi)性能(neng)更佳,如非標不銹(xiu)鋼(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不銹(xiu)鋼在硫酸中的腐蝕速度(du),見表3-4。

2. 不銹(xiu)鋼對(dui)硝(xiao)酸(suan)的耐腐蝕性
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是耐硝酸(suan)腐蝕(shi)的(de)(de)良好材料。在(zai)制造硝酸(suan)設備中(zhong),幾乎全(quan)部使(shi)用(yong)了奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。不(bu)但如此(ci),為(wei)了強(qiang)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)鈍(dun)化薄膜(mo),在(zai)生(sheng)產中(zhong)常常采用(yong)酸(suan)洗來鈍(dun)化處(chu)理不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。酸(suan)洗鈍(dun)化處(chu)理就是將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)浸漬在(zai)一(yi)定濃度一(yi)定溫度的(de)(de)硝酸(suan)溶液中(zhong)進行的(de)(de)。有關(guan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)硝酸(suan)溶液中(zhong)的(de)(de)耐腐蝕(shi)等級,見表3-5。
表3-5 幾種常(chang)用(yong)不銹鋼(gang)在硝酸(suan)溶液中耐腐蝕等(deng)級


3. 不銹(xiu)鋼對鹽酸的耐腐蝕性
因為(wei)鹽酸(suan)是弱(ruo)氧化性(xing)酸(suan),它(ta)不(bu)(bu)(bu)(bu)能夠(gou)保持不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的鈍化薄(bo)膜,即造成對不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的整體(ti)腐(fu)蝕(連(lian)續腐(fu)蝕)。雖然(ran)對稀(xi)硫酸(suan)也有選用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以(yi)及(ji)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對鹽酸(suan)而言,多數是使用哈斯特洛依(Hastelloy)合金。有關(guan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在鹽酸(suan)溶液中的腐(fu)蝕速(su)度,見表3-6。
表3-6 幾種常用不銹鋼在鹽(yan)酸溶液中(zhong)腐蝕速度

4. 不銹鋼對磷酸的耐腐蝕性(xing)
不(bu)銹鋼不(bu)但不(bu)能完全(quan)防止磷(lin)酸的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi),還會因磷(lin)酸中所(suo)含(han)的(de)雜質(zhi),導致不(bu)銹鋼耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能的(de)變(bian)化(hua)。磷(lin)酸中加劇腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)不(bu)純(chun)物(wu)有氟化(hua)物(wu),氟硅(gui)化(hua)物(wu)以及(ji)氯化(hua)物(wu)。化(hua)學(xue)工業使(shi)用(yong)(yong)的(de)大不(bu)銹鋼罐多數(shu)是(shi)用(yong)(yong)于儲存(cun)和運輸(作為化(hua)肥原料)磷(lin)酸的(de)。因為磷(lin)酸中所(suo)含(han)雜質(zhi)的(de)不(bu)同,所(suo)以引起腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)事(shi)故類型很多。因此,在運輸磷(lin)酸過(guo)程中使(shi)用(yong)(yong)的(de)不(bu)銹鋼鋼種選用(yong)(yong)上(shang),應從06Cr19Ni10(304)開(kai)始,逐步(bu)選用(yong)(yong)更(geng)高(gao)級別的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)鋼種,直(zhi)到(dao)變(bian)換成用(yong)(yong)高(gao)度耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼或雙(shuang)相不(bu)銹鋼 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關(guan)不(bu)銹鋼在磷(lin)酸溶液(ye)中的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度,見(jian)表3-7。
表3-7 幾種不銹鋼在磷酸溶液中腐蝕(shi)速度

5. 對堿(jian)的耐腐蝕性
最具有(you)代(dai)表性的堿是氫氧化鈉。不(bu)銹鋼對(dui)氫氧化鈉的耐腐蝕性尚(shang)可(ke)。
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。
高純高鉻鐵素體(ti)不銹鋼,如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優(you)異的耐NaOH腐蝕性(xing)能(neng)(neng),含Cr大于26%的高鉻鐵素體(ti)不銹鋼耐NaOH腐蝕性(xing)能(neng)(neng),甚至(zhi)優(you)于純鎳。
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。
就腐(fu)蝕而言,海(hai)水(shui)(shui)(shui)和淡水(shui)(shui)(shui)比較起(qi)來,海(hai)水(shui)(shui)(shui)的(de)電(dian)池作用顯著地增大。在(zai)(zai)海(hai)水(shui)(shui)(shui)中,自然電(dian)位排列如圖3-1所示。在(zai)(zai)海(hai)水(shui)(shui)(shui)中使用金(jin)屬時的(de)注(zhu)意事項如下:
①. 在結構上(shang)盡(jin)可能地使用一種(zhong)金屬(shu);
②. 如果使用(yong)一種金屬不可以時,在主要(yao)零部(bu)件上,要(yao)選取在電位上“貴”的金屬材料(liao);
③. 預計普通金屬方面(mian)的(de)腐(fu)蝕(shi)量,在設計時(shi),預先考慮其(qi)腐(fu)蝕(shi)余量;
④. 在易被(bei)腐蝕(shi)的(de)普通金屬表面上進行涂裝或(huo)包覆。


