按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不(bu)銹鋼管腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水在工(gong)業中(工(gong)業水),既可做(zuo)介質(zhi)又可做(zuo)原(yuan)料,因此用量(liang)極(ji)大,在與工(gong)業水相接觸的(de)設(she)備(bei)和部(bu)件(jian)中,最常選用的(de)不銹(xiu)鋼管是(shi)(shi)(shi)Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和18-8型(xing)(xing)三(san)類。各種換熱(re)設(she)備(bei),例如,換熱(re)器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、冷卻器(qi)、冷凝(ning)器(qi),熱(re)交換器(qi)等(deng)的(de)工(gong)作環境在工(gong)業水條件(jian)下(xia)是(shi)(shi)(shi)最苛(ke)刻的(de)。最常選用的(de)是(shi)(shi)(shi)18-8型(xing)(xing)鋼,例如,07Cr18Ni11Ti的(de)使用過程保持光亮、不銹(xiu),在可能條件(jian)下(xia)盡量(liang)使它們處(chu)于干燥狀態。
例如、使用、清洗后(hou)立即擦(ca)干后(hou)再放(fang)置(zhi),并(bing)避免與酸、堿物質長期接觸(chu)是(shi)非常重要的(de)。
在(zai)水電站的(de)建設(she)中,含泥沙的(de)河水沖(chong)刷是不可避免(mian)的(de),超低碳(tan)馬氏體不銹鋼管,例如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了(le)較好的(de)應用。
在海(hai)(hai)水中,就一(yi)(yi)(yi)般(ban)腐(fu)蝕(shi)而(er)言,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)率并不(bu)(bu)(bu)(bu)高(gao),但(dan)常(chang)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在海(hai)(hai)水中的(de)(de)主要破壞形式是點蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)和應力腐(fu)蝕(shi),而(er)且常(chang)常(chang)受到海(hai)(hai)水中的(de)(de)含氧量,氯離子濃度,海(hai)(hai)水與(yu)材料的(de)(de)相對流(liu)速(su),海(hai)(hai)水的(de)(de)污染情況(kuang),溫度以(yi)及(ji)海(hai)(hai)生(sheng)物等(deng)(deng)因素(su)的(de)(de)直接影(ying)響。一(yi)(yi)(yi)般(ban)說(shuo)來(lai),在室溫(30℃)以(yi)下(xia),可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)(yong)含2%~4%Mo的(de)(de)06Cr17M12Mo2和06Cr19Ni13Mo3等(deng)(deng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang);對40~50℃以(yi)下(xia)的(de)(de)海(hai)(hai)水,一(yi)(yi)(yi)般(ban)含2%~3%Mo的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管已處于臨界狀(zhuang)態,稍有不(bu)(bu)(bu)(bu)慎,就可(ke)(ke)能出現點腐(fu)蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)等(deng)(deng)破壞。因此,必須選(xuan)用(yong)(yong)高(gao)Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)效果會好些(xie),這(zhe)些(xie)高(gao)Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)為 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏(shi)體(ti)(ti)十鐵素(su)體(ti)(ti)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)(deng)。當(dang)選(xuan)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)管時,海(hai)(hai)水流(liu)速(su)一(yi)(yi)(yi)般(ban)要求不(bu)(bu)(bu)(bu)小于1.5m/s。

