不銹鋼腐蝕與防護

1、不銹鋼腐蝕干腐蝕濕腐蝕電化學(xué)腐蝕磨損腐蝕晶間腐蝕點蝕縫隙腐蝕應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）一般腐蝕微生物腐蝕（MIC）一般腐蝕特點： 腐蝕在不銹鋼表面均勻發(fā)生，是所有腐蝕類型中危害性最小的腐蝕速率腐蝕速率適用性1.0mm/yr腐蝕嚴重不適用（1）保持環(huán)境的穩(wěn)定（濃度、溫度、污染物）（2） 金屬表面狀態(tài)及鈍化膜的維護 一般腐蝕防護原理（1）兩種不同的金屬相互接觸（或連通）（2）在電解質(zhì)溶液中形成閉合回路（3）兩種金屬存在電勢梯度（電勢差）活潑金屬（電勢低）形成陽極，被腐蝕；不活潑金屬（電勢高）形成陰極，得到保護。防護（1）防止機械加工破壞表面鈍化膜（劃傷、摩擦痕）（2）防止小陽極/大陰極形成應(yīng)用：犧牲陽

2、極的陰極保護法磨損腐蝕： 高速流動的顆粒清除了不銹鋼表面形成的易碎的氧化膜，致使新的金屬表面暴露在外遭受腐蝕攻擊。防止不銹鋼表面長時間處于亞穩(wěn)態(tài)C與Cr具有極強的親合力，形成碳鉻化合物（Cr23C6），這種現(xiàn)象主要發(fā)生在450850的高溫范圍內(nèi)。在低溫下，C缺少與Cr形成化合物的活力 ，不易發(fā)生絡(luò)合更高的溫度下，不會形成碳鉻化合物，即使已經(jīng)形成的碳鉻化合物 也會慢慢溶解 Cr23C6在晶界形成，少量的C消耗了相對大量的Cr，使晶界區(qū)域貧鉻， 這個現(xiàn)象就被稱作敏化 。晶界上由于貧鉻所以耐蝕和鈍化能力更低。這些區(qū)域（晶界）在電化學(xué)的作用下優(yōu)先腐蝕晶界形成小的腐蝕性的陽極，晶體形成大的非腐蝕性的陰極

3、。沿晶界的腐蝕使晶粒整個從金屬上脫離。腐蝕原理防護固熔退火金屬被均勻加熱到10501060，然后急速冷卻 添加穩(wěn)定化元素Ti、Nb等選用低碳不銹鋼 點蝕特點： 是一種很危險的局部腐蝕，發(fā)生小孔然后急劇進行腐蝕的現(xiàn)象，嚴重是可導(dǎo)致穿孔，一般不能以重量的損失來衡量其腐蝕程度影響因素：Cl-影響： Cl-的作用使鈍化 膜局部破壞，此部位優(yōu)先發(fā) 生腐蝕溫度影響：溫度越高 腐蝕越快表面污物影響：表面附著 污染物阻止了氧氣的流通防止Cl-附著增加溶液中的氧含量，防止不流動的區(qū)域、局部高溫和濃縮發(fā)生化學(xué)處理形成鈍化膜，保護鈍化膜的完整性選擇耐Cl-腐蝕性強的鋼種 （添加Mo，316等） 防止縫隙腐蝕特點：

4、發(fā)生在新鮮空氣不易進入的封閉環(huán)境中。這些區(qū)域產(chǎn)生局部濃度集中，溶液不流動。 縫隙腐蝕發(fā)生后，情形類似于點蝕。防護使用密封墊材料，確保沒有腐蝕性溶液進入防護使用接頭焊連續(xù)焊給箱體裝上腿或裙邊，不要直接放置在地上防止固體在箱體的底部沉積使用高合金含量的材料提高鈍性 保護表面清潔和鈍化膜完整微生物腐蝕特點： 這種類型的腐蝕是由活躍的微生物細菌引起的，它與縫隙腐蝕和點蝕有許多相似之處。 易發(fā)生微生物腐蝕的區(qū)域：自然潮濕環(huán)境潮濕泥土中河流和礦井水中引起腐蝕的微生物類型：好氧型（須在有氧氣的環(huán)境中生存） 在潮濕的溶液中很活躍 厭氧型（須在沒有氧氣的環(huán)境中生存） 在潮濕的溶液中不活躍設(shè)備停止運轉(zhuǎn)時，立即排干

5、并沖洗設(shè)備使用更高的流速防止沉淀和厭氧型細菌的聚集和繁殖 對水進行處理，殺死細菌 防護應(yīng)力腐蝕破裂特點： 金屬構(gòu)件在腐蝕環(huán)境和應(yīng)力的復(fù)合作用下，機械強度受到致命的影響，導(dǎo)致突發(fā)性破壞的現(xiàn)象。影響SCC的因素：拉應(yīng)力：拉應(yīng)力越大 應(yīng)力腐蝕破裂的危險性越高 （壓應(yīng)力不產(chǎn)生SCC）溫度：溫度越高，發(fā)生應(yīng)力 腐蝕破裂的危險性越大 有害離子的存在（通常是鹵離子，常見的Cl；氫氧根離子（例如：NaOH）和硫化氫（H2S）能在高溫和高濃度的情況下引起SCC。） SCC防止：減少高應(yīng)力部件的應(yīng)力集中防止氯離子的引入避免產(chǎn)生應(yīng)力的加工熱處理，消除應(yīng)力采用耐SCC的鐵素體不銹鋼使用高Ni鋼種水斑痕： 不銹鋼露天存

6、放將可能導(dǎo)致表面產(chǎn)生水斑痕污染，雖然不至于影響不銹鋼的耐蝕性，但是破壞了不銹鋼表面的美觀，并且去除水斑痕會耗費大量的時間和財力。防護：存放在室內(nèi)，防止預(yù)雨點或水滴滴落在不銹鋼表面污染： 含鐵微粒的灰塵能在不銹鋼表面生成不可見的銹斑，銹蝕層吸收侵蝕性的鹽（特別是海邊或工業(yè)區(qū)域），持續(xù)不斷的吸收和蒸發(fā)導(dǎo)致鹽濃度的升高，從而導(dǎo)致不銹鋼耐蝕性能降低直至發(fā)生腐蝕。防護：使用垂直或水平的存放架，用硬木、橡膠或塑料隔開不銹鋼與碳鋼架防止灰塵飛揚，特別是含有研磨碳鋼粉末的灰塵不要把不銹鋼板直接放在地面上，防止油脂污染防止機械性損傷破壞表面，覆皮膜（PE、PVC） 裝卸中需要注意的主要因素： 機械損傷、 污染機

7、械損傷： 裝卸過程中極易產(chǎn)生劃傷、摩擦痕等機械性的損傷。這些損傷破壞了鈍化膜的完整性，導(dǎo)致耐蝕性降低。 這些損傷的區(qū)域發(fā)生的腐蝕極易被電化學(xué)腐蝕加速（大陰/小陽）防護：不銹鋼板不能直接在存放架或其它鋼板上拖拽重的板要用木楔固定平板拿出使用的時，要放在平鋪的木板上，避免與地面接觸防止夾具的鋸齒紋壓入或擦傷板表面，使用塑料表面的夾具使用高強度復(fù)合材料繩污染： 裝卸過碳鋼的設(shè)備再用來裝卸不銹鋼時，極易產(chǎn)生污染。碳鋼始終有疏松氧化皮。防護：使用專用于不銹鋼的裝備，其它裝備需要預(yù)先清潔不銹鋼裝卸有計劃性和時間性，隨便使用容易忘記清潔設(shè)備裝卸過程中戴手套避免指紋成型與剪切中需要注意的主要因素：污染 主要的

8、污染源是碳鋼的疏松氧化皮。由于成型和剪切設(shè)備昂貴，所以不可能專用于不銹鋼，所以碳鋼的氧化皮會帶到不銹鋼表面。 這種由碳鋼微粒引起的腐蝕會產(chǎn)生一般的腐蝕斑和局部鈍化削弱點，引起一系列耐蝕性降低。防護：任意部位都必須仔細清潔表面最好不與不銹鋼接觸，如果可能，墊上厚紙焊接影響主要因素：消耗品管理、污染、鈍化和熱影響區(qū)（1）消耗品管理 不銹鋼消耗品儲藏間與碳鋼及低合金鋼儲藏間須分開 不同鋼種的不銹鋼消耗品標注清除分開放置（焊條等） （2）污染 研磨拋光去除污染，研磨機只能單獨用于不銹鋼 含有鋅電鍍鋼的鋅污染特別危險，將嚴重影響焊接后性能 彩色噴涂編號須謹慎使用，在焊接前必須用不含氯離子的溶液清除 表面

9、污染和殘留物，然后用清水沖洗干凈（3）鈍化和熱影響區(qū) 焊接熱影響區(qū)需要進行處理恢復(fù)被削弱的防腐性能 焊接的背面也需要進行處理機械處理方法：不銹鋼絲刷清除表面疏松氧化皮和熔融焊劑 研磨（之前未加工過其它金屬） 噴砂 化學(xué)處理方法：酸洗（HNO3:820,HF:14%)不銹鋼加工影響因素：污染、機械損傷、局部加熱（1）污染 不銹鋼加工間有必要與碳鋼加工間分開，避免灰塵中的碳鋼 微粒污染 不銹鋼加工中的焊接的拉手等附加物必須使用相同的鋼種或更高 的鋼種，并且需要使用恰當(dāng)?shù)暮笚l 考慮到經(jīng)濟的原因支柱可以用碳鋼，但是必須有相同的鋼種或更 高級鋼種在上部做腿，并且需要使用恰當(dāng)?shù)暮笚l （2）機械損傷 焊瘤等

10、附著物必須小心研磨清除 部件加工完成后避免裝卸損傷 使用焊接飛濺防止材料，避免焊接飛濺物燙傷鈍化膜，沖洗去除 焊接飛濺物（3）局部加熱 局部過熱與焊接緊緊聯(lián)系在一起，使用恰當(dāng)?shù)暮附庸に?，恰?dāng)種類 的材料，并進行酸洗鈍化處理 避免非低碳或非穩(wěn)定化鋼種在短時間內(nèi)加熱產(chǎn)生敏化Cr(s) + 3/2O2(g) = Cr2O3(s) （1）Cr(s) =Cr(g) （2）Cr2O3(s) = Cr(g) + 3/2O2(g) （3）Cr(s) + 3/2O2(g) = CrO3(g) （4）CrO3(g) = Cr2O3(s) + 3/2O2(g) （5）CrO體系在高溫下的揮發(fā)平衡在低氧壓時，鉻的蒸氣壓最大；高氧壓時，CrO3的蒸氣壓最大。Cr-O體系的這種性質(zhì)對鉻及含鉻的合金的氧