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(zai)工(gong)業(ye)(ye)中(工(gong)業(ye)(ye)水),既可做介質又(you)可做原料,因此用(yong)(yong)量極大(da),在(zai)與工(gong)業(ye)(ye)水相接(jie)觸的(de)(de)設備(bei)和部(bu)件中,最(zui)常(chang)選(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)不銹鋼管是Cr13型、Cr17型和18-8型三類(lei)。各種換熱(re)設備(bei),例如(ru),換熱(re)器(qi)(qi)、蒸發(fa)器(qi)(qi)、冷卻器(qi)(qi)、冷凝(ning)器(qi)(qi),熱(re)交換器(qi)(qi)等的(de)(de)工(gong)作環(huan)境在(zai)工(gong)業(ye)(ye)水條件下是最(zui)苛(ke)刻的(de)(de)。最(zui)常(chang)選(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)是18-8型鋼,例如(ru),07Cr18Ni11Ti的(de)(de)使用(yong)(yong)過程(cheng)保持光(guang)亮(liang)、不銹,在(zai)可能條件下盡量使它們(men)處于干燥狀態。
例如、使(shi)用、清(qing)洗(xi)后立即擦干后再放(fang)置,并(bing)避免與酸、堿物質長期接觸是非常重要的。
在水(shui)電站的建(jian)設(she)中(zhong),含泥(ni)沙的河水(shui)沖刷(shua)是不(bu)可避(bi)免(mian)的,超低碳(tan)馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼管,例(li)如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了較好的應用。
在海(hai)水(shui)(shui)中(zhong),就(jiu)一(yi)般腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)而言,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率并不(bu)(bu)高,但常用不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)主(zhu)要破(po)壞(huai)形式是點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),而且常常受到海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)含氧(yang)量,氯離子濃度(du),海(hai)水(shui)(shui)與材料(liao)的(de)(de)(de)相對流速,海(hai)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)污染情況,溫度(du)以(yi)及海(hai)生物等(deng)(deng)因(yin)素的(de)(de)(de)直接影響。一(yi)般說來,在室溫(30℃)以(yi)下,可選(xuan)用含2%~4%Mo的(de)(de)(de)06Cr17M12Mo2和06Cr19Ni13Mo3等(deng)(deng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang);對40~50℃以(yi)下的(de)(de)(de)海(hai)水(shui)(shui),一(yi)般含2%~3%Mo的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)已處(chu)于臨界狀態,稍有不(bu)(bu)慎,就(jiu)可能出現點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)破(po)壞(huai)。因(yin)此,必(bi)須選(xuan)用高Cr、Ni的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)效果會好(hao)些(xie),這些(xie)高Cr、Ni的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏體十鐵素體雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)(deng)。當選(xuan)用不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)時(shi),海(hai)水(shui)(shui)流速一(yi)般要求(qiu)不(bu)(bu)小于1.5m/s。