不銹鋼的均勻腐蝕(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,列出了金屬(shu)耐均勻(yun)腐蝕等級及應用場合。

1. 不銹鋼(gang)對硫酸的耐(nai)腐蝕性
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹鋼(gang)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、中等濃度硫(liu)酸是還原性(xing)酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)對其(qi)有一定(ding)耐(nai)腐蝕性(xing)。高Mo奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)和高Mo雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)耐(nai)硫(liu)酸腐蝕性(xing)能更佳,如(ru)非標不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不銹鋼(gang)在(zai)硫(liu)酸中的腐(fu)蝕速(su)度,見表3-4。

2. 不銹(xiu)鋼對(dui)硝酸的(de)耐腐蝕性
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是耐硝(xiao)酸(suan)腐(fu)蝕(shi)的良好(hao)材料(liao)。在制造硝(xiao)酸(suan)設備中,幾(ji)乎全(quan)部使用了奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。不(bu)(bu)但(dan)如此,為了強化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的鈍(dun)化薄膜,在生產中常(chang)常(chang)采用酸(suan)洗來(lai)鈍(dun)化處(chu)理不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。酸(suan)洗鈍(dun)化處(chu)理就是將不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)浸漬在一定濃度(du)一定溫度(du)的硝(xiao)酸(suan)溶(rong)液中進行的。有關不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在硝(xiao)酸(suan)溶(rong)液中的耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)級,見表3-5。
表3-5 幾種常用不(bu)銹(xiu)鋼在硝酸溶液(ye)中耐腐蝕等級


3. 不銹鋼對(dui)鹽酸的耐腐蝕性
因(yin)為鹽(yan)酸(suan)是(shi)弱氧化性酸(suan),它(ta)不(bu)(bu)能夠保(bao)持不(bu)(bu)銹鋼(gang)的鈍化薄(bo)膜,即(ji)造(zao)成(cheng)對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的整體(ti)腐(fu)蝕(連續腐(fu)蝕)。雖然對(dui)(dui)稀硫酸(suan)也有選(xuan)用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是(shi)對(dui)(dui)鹽(yan)酸(suan)而(er)言(yan),多數是(shi)使用哈斯特(te)洛依(Hastelloy)合(he)金。有關不(bu)(bu)銹鋼(gang)在鹽(yan)酸(suan)溶液中的腐(fu)蝕速度,見表3-6。
表3-6 幾種常用(yong)不銹鋼(gang)在鹽酸溶液中腐蝕速度

4. 不銹鋼對磷酸(suan)的耐腐蝕性
不(bu)銹鋼(gang)不(bu)但不(bu)能(neng)(neng)完(wan)全防(fang)止磷(lin)酸(suan)(suan)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi),還(huan)會因(yin)磷(lin)酸(suan)(suan)中所含的(de)(de)雜質,導(dao)致不(bu)銹鋼(gang)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)的(de)(de)變化(hua)。磷(lin)酸(suan)(suan)中加劇(ju)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)不(bu)純物有氟化(hua)物,氟硅化(hua)物以(yi)及氯(lv)化(hua)物。化(hua)學工業使(shi)用的(de)(de)大不(bu)銹鋼(gang)罐多數是用于(yu)儲(chu)存和運輸(shu)(作為化(hua)肥原料)磷(lin)酸(suan)(suan)的(de)(de)。因(yin)為磷(lin)酸(suan)(suan)中所含雜質的(de)(de)不(bu)同,所以(yi)引起腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)事(shi)故類型(xing)很多。因(yin)此,在(zai)運輸(shu)磷(lin)酸(suan)(suan)過程中使(shi)用的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種選用上,應從06Cr19Ni10(304)開(kai)始,逐步選用更高級別的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)鋼(gang)種,直到變換成用高度耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)或雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)銹鋼(gang)在(zai)磷(lin)酸(suan)(suan)溶液中的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度,見表3-7。
表3-7 幾種不銹鋼在(zai)磷(lin)酸溶(rong)液中(zhong)腐蝕速度

5. 對堿(jian)的耐腐蝕性
最具有代表性(xing)的堿是氫氧化鈉。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對氫氧化鈉的耐腐蝕性(xing)尚可。
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(gao)純高(gao)鉻鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),如022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具(ju)有優(you)異(yi)的(de)耐NaOH腐蝕性能(neng),含Cr大于26%的(de)高(gao)鉻鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)耐NaOH腐蝕性能(neng),甚至(zhi)優(you)于純鎳。
6. 海水腐(fu)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(shi)而言,海水(shui)和淡(dan)水(shui)比較起來,海水(shui)的電池作用顯(xian)著(zhu)地增大。在(zai)海水(shui)中,自然電位排列如(ru)(ru)圖3-1所示。在(zai)海水(shui)中使用金屬時的注(zhu)意(yi)事(shi)項如(ru)(ru)下:
①. 在(zai)結構上(shang)盡可能地使(shi)用一種(zhong)金(jin)屬;
②. 如果使(shi)用一(yi)種金屬不可以(yi)時,在主要零部件上,要選取在電位上“貴”的金屬材料;
③. 預(yu)計普通金屬方面的腐蝕量,在(zai)設(she)計時,預(yu)先考慮其腐蝕余(yu)量;
④. 在易被腐(fu)蝕的普(pu)通金屬表面上進行涂(tu)裝(zhuang)或包覆。


