不銹鋼的耐蝕性能
腐蝕的種類和定義
一種不銹鋼可在許多介質中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質中,卻可能因化學穩定性低而發生腐蝕。所以說,一種不銹鋼不可能對所有介質都耐蝕。在眾多的工業用途中,不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據使用的經驗來看,除機械失效外,不銹鋼的腐蝕主要表現在:不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕(亦即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些局部腐蝕所導致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實上,很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。
金屬的腐蝕,按機理可分為特理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕三種。生活實際、工程實際中的金屬腐蝕,絕大多數都屬于電化學腐蝕。
不銹鋼應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發生于韌性高的材料中。發生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘余應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋,當應力腐蝕開裂擴展至其一深度時(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是通過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由于應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開裂的特征區域以及與已微缺陷的聚合相聯系的“韌窩”區域。
不銹鋼板/卷板在我們的生活中的使用是很廣泛的這也注意得意于它優良的使用性能,很多人對不銹鋼板的承載能力比較感興趣,其實它的承載能力就是換一個說法來證明它的質量下面我們就來了解下:
1、不銹鋼板采用的是鍋底型的結構,這種結構的設計增打了它的受力面積使其受力更加的均勻一些。
2、從材質方面來講,不銹鋼板的耐磨層采用的是多色彩石英沙作耐磨材料并加入穩定劑這在無形中提高了產品的耐磨性能。
不銹鋼板
3、采用連續增強纖維骨架,確保了產品的高承載能力從材質上避免了其他復合材料產品因使用鋼筋等增強材料而出現的分離、脫落現象。
4、采用分層復合工藝,滿足機構創新和材質創新的要求在不銹鋼板不同部位使用不同增強材料,避免了出現分離、脫落現象。
高純Cr30Mo2鋼在各種介質中的耐腐蝕性能見表3-53和表3-54。由此可以看出,該鋼在許多介質中優于含鉬的Cr-Ni不銹鋼00Cr18Ni13Mo2和雙相鋼0Cr25Ni5Mo2。在含NaCl,NaClO3的NaOH中,耐蝕性還優于純鎳(見圖3-95)。為此,高純Cr30Mo2鋼在隔膜法固堿降膜工藝上獲得了應用。需要指出,在280℃,濃度為60%的NaOH中,只有當NaClO3濃度超過100ppm時,Cr30Mo2鋼的腐蝕率才能從30-36mm/a降低到1-1.5mm/a的水平。高純Cr30Mo2鋼的耐H2SO4腐蝕性能見圖3-96。
Cr30Mo2鋼在氯化物溶液中,耐應力腐蝕和孔蝕以及縫隙腐蝕的性能好。例如,在42%沸騰MgCl2中,即使承受高應力也不產生破裂(圖3-97)。在5%+FeCl3+0.05mol/1 HCl水溶液中,高純Cr30Mo2耐孔蝕,縫隙腐蝕的性能優于含2% Mo的Cr-Ni奧氏體和雙相不銹鋼.
不銹鋼鋼種很多,性能又各異,常見的分類方法有:
① 按鋼的組織結構分類,如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。
② 按鋼中的主要化學成分或鋼中一些特征元素來分類,如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。
③ 按鋼的性能特點和用途來分類,如耐硝酸(硝酸級)不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強度不銹鋼等。
④按鋼的功能特點分類,如低溫不銹鋼,無磁不銹鋼,易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等。
目前常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和按鋼的化學成份特點以及兩者相結合的方法來分類。例如,把目前的不銹鋼分為:馬氏體鋼,鐵素體鋼,奧氏體鋼,雙相鋼和沉淀硬化型鋼等五大類,或分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類。本書為了敘述方便并避免重復,則采用按化學成分與組織結構特點相結合的分類方法,即馬氏體不銹鋼(包括馬氏體Cr不銹鋼和馬氏體Cr-Ni不銹鋼),鐵素體不銹鋼,奧氏體不銹鋼(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奧氏體不銹鋼),α+γ雙相不銹鋼及超級不銹鋼。