金屬與腐蝕介質發生反應而變質的現象稱為腐蝕。常見的金屬腐蝕有晶間腐蝕、點腐(fu)蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕和縫隙腐蝕等。
1. 晶間腐蝕
晶間腐蝕是不銹鋼在特定的腐蝕介質中沿著鋼的晶界發生的一種局部選擇性腐蝕。如果這種腐蝕發生在金屬表面，將形成微裂紋并深入內部，直至引起破斷。在某些特定腐蝕介質中（如硝酸、磷酸、硫酸、乳酸、甲酸、氫氟酸和硫酸銅等），就會沿著不銹鋼的晶界發生腐蝕。在有應力同時存在的情況下，晶間腐蝕有可能發展為晶間應力腐蝕開裂。為避免晶間腐蝕，一般可選用超低碳（(w(C)≤0.03%)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼、雙相(xiang)不銹鋼和含Ti、Nb穩定化的奧氏體不銹鋼。
2. 點(dian)腐蝕
點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)又叫(jiao)孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)，是最常見的(de)局部(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形式之(zhi)一(yi)。它是因為金屬表面(mian)某(mou)個局部(bu)(bu)由(you)于微(wei)電池作用，出現一(yi)些腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)小孔(kong)，并向深處發展。在(zai)不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)存(cun)在(zai)雜質、污物以(yi)及缺陷部(bu)(bu)位鈍化膜損壞而(er)生銹或在(zai)海水中使用的(de)不(bu)銹鋼(gang)，即會出現點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)（孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)）。
點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)破壞性和隱(yin)患性較大(da)。發生(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時，雖然金(jin)屬的(de)(de)失重(zhong)不大(da)，但由于陽極面積非常小，陽極上流(liu)過(guo)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)流(liu)密度(du)很大(da)，造成較高(gao)的(de)(de)金(jin)屬溶(rong)解速度(du)，嚴重(zhong)時可(ke)使(shi)金(jin)屬設備(bei)穿孔破壞。點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)還(huan)會(hui)使(shi)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、剝蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)開裂(lie)和腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)疲勞等加(jia)劇，在(zai)很多情況下是這些(xie)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)起源。
為防止(zhi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發生點(dian)腐蝕(shi)（孔蝕(shi)），應選擇含(han)高(gao)鉻、鎳、鉬、氮的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，提高(gao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)純度并降低不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)不(bu)均(jun)勻性。選擇鈍化和鈍化能(neng)力強的(de)材(cai)料是防止(zhi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)點(dian)腐蝕(shi)的(de)有力措施。
3. 縫(feng)隙腐蝕
在腐(fu)蝕(shi)(shi)介質的(de)作用(yong)下，不銹鋼縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)出(chu)現腐(fu)蝕(shi)(shi)，即縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)。縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)一般根據縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)不同而具(ju)有一定的(de)外形(xing)(xing)。輕微(wei)時，縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內為(wei)(wei)一般腐(fu)蝕(shi)(shi)，嚴重時多為(wei)(wei)片狀(zhuang)點腐(fu)蝕(shi)(shi)或潰瘍狀(zhuang)。
所有能引(yin)起(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)介(jie)質(zhi)都能引(yin)起(qi)縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。不銹鋼表面(mian)若存在(zai)(zai)金(jin)(jin)屬和非金(jin)(jin)屬夾雜物(wu)(wu)（金(jin)(jin)屬微粒、灰(hui)塵(chen)、臟物(wu)(wu)、砂粒、海生物(wu)(wu)），或(huo)者(zhe)是結構上的(de)原因，如螺栓(shuan)聯接、鉚接、墊片(pian)與(yu)非金(jin)(jin)屬接觸(chu)等所形成(cheng)的(de)縫(feng)(feng)隙(xi)，在(zai)(zai)這些情況下不銹鋼零件若與(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)接觸(chu)，便會發生縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。特別是在(zai)(zai)氯離子的(de)環境(jing)中，縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)最為常見。
不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)縫(feng)隙腐蝕主要是因(yin)為(wei)縫(feng)隙內的(de)溶液酸化、缺氧而引(yin)起(qi)的(de)鈍(dun)化膜(mo)破壞(huai)。因(yin)此防止不(bu)(bu)銹鋼(gang)縫(feng)隙腐蝕的(de)有力措施是：選(xuan)擇含高(gao)(gao)鉻(ge)、鎳(nie)、鉬、氮的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)，提高(gao)(gao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化膜(mo)的(de)穩定(ding)性和鈍(dun)化、再鈍(dun)化的(de)能力，提高(gao)(gao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)純度(du)，并降低不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)不(bu)(bu)均勻性。
4. 應力腐蝕
應(ying)(ying)力腐蝕(shi)是(shi)不(bu)銹鋼在持久拉應(ying)(ying)力（包括外加(jia)載(zai)荷、熱(re)應(ying)(ying)力及冷加(jia)工、熱(re)加(jia)工或焊(han)接后的(de)殘留應(ying)(ying)力等(deng)）和特定的(de)腐蝕(shi)介質的(de)共同作用下出現(xian)的(de)脆性開裂。它是(shi)不(bu)銹鋼局部腐蝕(shi)破(po)壞中最(zui)常(chang)見、危害最(zui)大(da)的(de)一種腐蝕(shi)形式。
不銹鋼應力腐蝕的特點是出現腐蝕裂縫甚至斷裂，裂縫的起源點往往是腐蝕小孔或腐蝕小坑的底部；裂縫擴散有沿晶界、穿晶型和混合型三種，主裂縫通常垂直于應力方向，多半有分枝；裂縫端部尖銳，裂縫內壁及金屬表面的腐蝕程度通常很輕微，裂縫端部的擴散速度很快，斷口有脆性斷裂的特征。導致各類不銹鋼應力腐蝕最常見的介質是含Cl-和氧的大氣和工業水、海水等，在超過臨界值的拉應力（含內應力）和高溫共同作用的結果。
引起(qi)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼應力腐蝕(shi)常見的介質(zhi)有：
a. 各種氯(lv)化物或含氯(lv)化物的溶液。
b. 海水(shui)、鹽水(shui)、河水(shui)、井水(shui)、水(shui)蒸氣和(he)海洋性(xing)大(da)氣。
c. 氫氧化物，例(li)如(ru)NaOH、KOH的水溶液。
d. 硝酸和硝酸鹽；HNO3 +HF和HNO3+HCl+HF的酸洗液。
e. 氫氟酸、氟硅酸和含F-的水溶液。
f. 硫(liu)酸和(he)亞硫(liu)酸鹽；連多硫(liu)酸；硫(liu)化氫水溶液。
表2-1列出了引(yin)起Cr-Ni奧氏體不銹鋼腐蝕的介(jie)質(zhi)和(he)條件。
對于應力腐蝕斷(duan)裂，通(tong)常通(tong)過正確選材可(ke)以予以控制。
a. 在高(gao)濃度氯化物中(zhong)，通常(chang)選擇鎳(nie)含(han)量高(gao)的不銹(xiu)鋼(gang)、高(gao)硅(gui)Cr-N不銹(xiu)鋼(gang)和(he)鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。
b. 在產生晶間氯化(hua)物應力(li)腐蝕的環(huan)境中，可選(xuan)擇含(han)Ti、Nb的奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼（經穩定化(hua)處理）、超低碳或控氮奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼。
c. 在(zai)含氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)的水溶液中(zhong)(zhong)，當在(zai)低(di)于60℃的低(di)濃(nong)度(du)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，無(wu)濃(nong)縮(suo)(suo)或富集(ji)可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用18-8型(xing)(xing)、18-12-2型(xing)(xing)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)、Cr18Mo2鐵素體不(bu)銹鋼(gang)和18-5-Mo雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)；在(zai)低(di)于60℃的低(di)濃(nong)度(du)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)（濃(nong)縮(suo)(suo)、富集(ji)），可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用Cr18Mo2鐵素體不(bu)銹鋼(gang)和18-5-Mo雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)；在(zai)低(di)于60℃高(gao)濃(nong)度(du)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)（有濃(nong)縮(suo)(suo)、富集(ji)），可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用Cr27Mo、Cr18Mo2鐵素體不(bu)銹鋼(gang)，以及(ji)w（Cr）22％～25％并(bing)含Mo的雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)；在(zai)60～200℃低(di)濃(nong)度(du)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)（濃(nong)縮(suo)(suo)、富集(ji)），可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用18-5型(xing)(xing)、22-5型(xing)(xing)、25-5型(xing)(xing)雙(shuang)(shuang)相含Mo不(bu)銹鋼(gang)和高(gao)Cr、Mo、Ni不(bu)銹鋼(gang)（Cr20Ni25Mo4.5Cu）；在(zai)200～350℃低(di)濃(nong)度(du)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)（濃(nong)縮(suo)(suo)、富集(ji)）介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)，可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用Cr20Ni32Fe鐵-鎳(nie)合金、Cr30Ni60Fe10鎳(nie)基合金。
d. 在(zai)含(han)NaOH的(de)水溶(rong)液中(zhong)，當(dang)w(NaOH)≤20%，無氯子(zi)，沸騰溫度≤120可選(xuan)18-8或(huo)18-12-2型奧氏體不銹鋼；當(dang)w(NaOH)=50%、w(NaCl)=2.5%在(zai)85℃的(de)NaOH水溶(rong)液中(zhong)，可選(xuan)用超低碳18-8型奧氏體不銹鋼、Cr26Mo1 鐵素體不銹鋼等。
e. 雙相不銹鋼尤其適用于由點腐蝕（孔蝕）引起的應力腐蝕破裂的場合，如022Cr21Ni5Ti、022Cr23Ni5Mo3N等具有優良耐應力腐蝕特性的雙相不銹鋼。
5. 疲勞(lao)腐蝕
疲(pi)勞(lao)腐蝕是(shi)(shi)不(bu)銹鋼零(ling)件在腐蝕介質與交變應力的(de)共同作用下(xia)發生腐蝕進(jin)而引起零(ling)件的(de)破損現象。疲(pi)勞(lao)腐蝕的(de)特(te)點是(shi)(shi)產生腐蝕坑和大量裂(lie)縫，以致金屬的(de)機械(xie)疲(pi)勞(lao)極限不(bu)復(fu)存(cun)在；裂(lie)縫多半穿晶粒，一(yi)般不(bu)分枝(zhi)；裂(lie)縫端部較鈍；斷口大部為腐蝕產物(wu)所覆蓋，小部呈脆性裂(lie)縫破壞(huai)。
導致(zhi)疲勞(lao)腐蝕的(de)活性介(jie)(jie)質(zhi)有酸性介(jie)(jie)質(zhi)、氯(lv)化物、含H2S、SO2和(he)O2的(de)氣體以及其他(ta)能產(chan)生腐蝕的(de)介(jie)(jie)質(zhi)。
為了防止疲勞(lao)腐蝕的產(chan)生，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應具備良好的耐點蝕性能和高(gao)強度，因此(ci)應選擇含(han)Cr、Mo較高(gao)的馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，超級奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，以及(ji)高(gao)鉻(ge)、鉬、氮含(han)量的雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，典型的鋼(gang)號有：015Cr20Ni18Mo6CuN、015Cr24Ni22M7CuN、022Cr25Ni6Mo2N、022Cr25NiMo4N等。
當(dang)然(ran)在選擇不銹鋼(gang)耐蝕(shi)性的(de)過程中，要(yao)根(gen)據(ju)實(shi)際情況，分析產生腐(fu)蝕(shi)的(de)原(yuan)因，并(bing)根(gen)據(ju)腐(fu)蝕(shi)特(te)點進行試驗(yan)，總結出最佳(jia)方案再選擇耐蝕(shi)性好(hao)的(de)、經濟(ji)上(shang)合理的(de)、市場(chang)上(shang)有的(de)不銹鋼(gang)材料(liao)。
