超級不銹鋼的抗腐蝕性
在很大程度上,奧氏體不銹鋼的發(fā)展是為了滿足各種環(huán)境中對防腐性能的要求。許多合金曾是被設(shè)計用于一種特定環(huán)境的,隨后其應(yīng)用范圍發(fā)展得越來越廣泛。因此,對超級奧氏體不銹鋼的選用,其耐腐蝕性能是一個很重要的依據(jù)。這里主要介紹均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂。 1、均勻腐蝕
提高不銹鋼穩(wěn)定性的重要合金元素為鉻和鉬。超級奧氏體不銹鋼中這些成分的含量均較高,因此在各種溶液中都顯出很好的耐腐蝕性。在有些環(huán)境中,硅、銅和鎢等元素的添加可進一步提高材料的耐腐蝕性。圖1所示是一些奧氏體不銹鋼在純硫酸中的等腐蝕速度曲線圖。可以看出,合金含量較高的不銹鋼,如904L,254 SMO和654 SMO等,在較大濃度和溫度范圍內(nèi)比普通型奧氏體不銹鋼,如304和316等,具有更好的耐腐蝕性。該圖同時也顯示了高硅不銹鋼SX具有非常強的,抵抗?jié)饬蛩岬哪芰ΑUf明在特定環(huán)境中抗均勻腐蝕能力的另一個方法是測量造成每年0.1毫米(或每年0.5毫升)腐蝕速度的溫度。表5例出了一系列濃度不同的化學(xué)溶液。這些溶液都是在化學(xué)生產(chǎn)中較常見的,同時也給出了不同鋼種在這些溶液中腐蝕速度為0.1毫米/年時的臨界溫度。可以看出,臨界溫度隨著合金含量的增加而提高。在所有溶液中超級奧氏體不銹鋼,如254 SMO和654 SMO的臨界溫度都是高的,充分顯示了其優(yōu)異的耐均勻腐蝕性能。
點腐蝕和縫隙腐蝕
點腐蝕和縫隙腐蝕是兩種緊密相關(guān)的腐蝕類型,均屬于局部腐蝕。其主要生產(chǎn)條件為含有氯離子的環(huán)境。但溫度及酸堿度(pH值)等也起著很重要的作用。當不銹鋼處于含氯環(huán)境中時,在一定溫度下就會發(fā)生點腐蝕。眾所周知,鉻和鉬含量的提高有助于增強不銹鋼抗局部腐蝕的能力。鉻、鉬和氮對抵抗局部腐蝕能力的綜合影響,經(jīng)常用經(jīng)驗公式WS(Wirksumme)來表示。
WS(PRE)=%鉻+3.3×%鉬+16×%氮
式中的WS值一般被稱之為“耐點腐蝕能力指數(shù)(PRE)”。所以也常常用PRE來表示。公式所給出的氮的系數(shù)16是經(jīng)常使用的。但據(jù)文獻報道也有采用其它系數(shù)的,比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建議使用30。諸如鎢等其它成分對防腐性能也有積極影響。按重量百分比的算法計算,其效果約為鉬的一半。為了進行比較,同時用16和30作為PRE 公式中氮的系數(shù)為表1中的一些鋼種計算PRE值。結(jié)果在表3中給出。