不銹鋼(gang)具有(you)良好的(de)自鈍化性(xing),其耐腐蝕性(xing)主(zhu)要源于表(biao)面的(de)保護膜,稱之為香蕉app免費視頻在線觀看:鈍化膜香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼中的鉻(ge)元素對氧(yang)元素有很(hen)大(da)的親和力,鉻(ge)和氧(yang)在(zai)常溫中就可以(yi)發生化學反應(ying),生成(cheng)致密的氧(yang)化膜(mo),氧(yang)化膜(mo)將基體材料與外界環境隔(ge)離(li),起(qi)到保護(hu)作用。研(yan)究(jiu)表明,鈍化膜(mo)由兩層物質構(gou)成(cheng):外層以(yi)鐵的氧(yang)化物和氫氧(yang)化物為主(zhu),內層以(yi)鉻(ge)的氧(yang)化物Cr2O3為(wei)主。但是當溫度較高、應力(li)較大(特別是拉應力(li))或者(zhe)存在侵蝕性離子時,會破壞(huai)鈍(dun)化膜(mo)的(de)完整性,引起香蕉app免費視頻在線觀看:局部腐蝕。不銹鋼(gang)腐蝕(shi)受材料、環境(jing)、應力、結構等多個方面的影響,有些(xie)參數的分散性(xing)比(bi)較大,從而導致腐蝕(shi)發生(sheng)以及腐蝕(shi)速率(lv)存在很大不確定性(xing)。


  腐蝕(shi)的分類(lei)方法及種類(lei)如(ru)表(biao)1-2所示。常用的分類(lei)方法是(shi)根(gen)據(ju)腐蝕(shi)形(xing)態。


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  全面腐蝕是一種均勻腐蝕,腐蝕速率相對比較平穩,在外觀上很容易被觀察到,即使在設備內部發生腐蝕,壁厚的整體減薄在常規檢查中也容易被發現;而且全面腐蝕可以提前防范。局部腐蝕的種類較多,對于奧氏體不銹鋼材料,其腐蝕類型大多為局部腐蝕,常見的局部腐蝕有點蝕應力腐蝕縫隙腐蝕(shi)以及晶間(jian)腐蝕等。局部腐蝕常發生在設備結構無任何宏觀變化的情況下,突然的破壞往往帶來災難性的后果。在文獻統計的我國石化企業310件腐蝕失效案例中,局部腐蝕占了四分之三以上,如圖1-8所示。


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1. 點(dian)蝕


  點(dian)蝕(shi)(shi)也稱為小孔(kong)腐(fu)蝕(shi)(shi),是(shi)一(yi)種位于金(jin)屬表(biao)面(mian)較小范圍內的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)(xing)(xing)態。點(dian)蝕(shi)(shi)往(wang)往(wang)起源于金(jin)屬表(biao)面(mian)夾雜物、機械破壞處等(deng),從表(biao)面(mian)沿(yan)厚度方向不(bu)(bu)斷延(yan)伸(shen),極易造成設備穿孔(kong)。點(dian)蝕(shi)(shi)在金(jin)屬表(biao)面(mian)的(de)分(fen)布情(qing)況(kuang)不(bu)(bu)一(yi):有(you)時局部(bu)比(bi)(bi)較密集,有(you)時比(bi)(bi)較分(fen)散(san)。點(dian)蝕(shi)(shi)坑一(yi)般具有(you)孔(kong)小口(kou)深的(de)特點(dian),呈(cheng)花邊(bian)樣孔(kong)口(kou),常(chang)見的(de)點(dian)蝕(shi)(shi)形(xing)(xing)(xing)貌如(ru)圖1-9所(suo)示。點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)孔(kong)口(kou)形(xing)(xing)(xing)狀與受力(li)情(qing)況(kuang)有(you)關,在不(bu)(bu)受應力(li)的(de)情(qing)況(kuang)下,孔(kong)口(kou)近似(si)為圓形(xing)(xing)(xing);在受拉(la)應力(li)的(de)情(qing)況(kuang)下,孔(kong)口(kou)近似(si)為橢圓形(xing)(xing)(xing),而且在受拉(la)應力(li)的(de)作用下,點(dian)蝕(shi)(shi)位置(zhi)極易產生裂(lie)紋,引發應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂(lie),如(ru)圖1-9(b)、(c)所(suo)示。


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2. 縫隙腐(fu)蝕


  在縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)和其他(ta)隱(yin)蔽的(de)(de)區域(yu)內(nei)發(fa)生(sheng)的(de)(de)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),稱為縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。該類腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)常(chang)發(fa)生(sheng)于(yu)孔穴、墊片接觸面、緊固件縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)等位置。表(biao)面氧化(hua)膜具有耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)金屬易(yi)發(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),幾乎(hu)所有的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)介質都可以引起(qi)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),因(yin)此,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)是奧氏體不銹鋼設備中常(chang)見的(de)(de)一(yi)種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)形態。縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)的(de)(de)寬度(du)處(chu)于(yu)0.025~0.1mm之(zhi)間時(shi),易(yi)發(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)主要原因(yin)是進入縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)的(de)(de)介質處(chu)于(yu)滯流狀態,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)外離子形成濃(nong)差,使縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)金屬加(jia)速腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。


  縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生后,設備的(de)承載能(neng)(neng)力(li)減小(xiao),構件之間也(ye)會(hui)由于(yu)縫(feng)隙(xi)(xi)的(de)擴大而出現(xian)局部(bu)膨脹,從(cong)而使部(bu)分構件之間難以實(shi)現(xian)良好配合,這種(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)形(xing)成(cheng)和發(fa)展(zhan)一般都是在縱深處,甚至還可能(neng)(neng)導致非(fei)常嚴(yan)重的(de)破(po)壞性(xing)事故(gu),縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)檢測難度較(jiao)大,發(fa)生前的(de)孕育時(shi)間較(jiao)長,但(dan)是縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率較(jiao)快。圖1-10為實(shi)驗(yan)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)形(xing)貌(mao)。


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3. 應力腐蝕


  應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕斷裂是金屬在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和環(huan)境(jing)(jing)(jing)共同作用(yong)下發(fa)(fa)(fa)生(sheng)的(de)破壞,并不(bu)是所有的(de)金屬都會(hui)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕,不(bu)同的(de)金屬發(fa)(fa)(fa)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕的(de)環(huan)境(jing)(jing)(jing)是不(bu)一樣的(de),表1-3列出了目前發(fa)(fa)(fa)現的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕合金+環(huan)境(jing)(jing)(jing)體系(xi)。從表1-3可以看(kan)出,奧氏體不(bu)銹鋼發(fa)(fa)(fa)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕的(de)環(huan)境(jing)(jing)(jing)較廣,在(zai)高溫環(huan)境(jing)(jing)(jing)中的(de)水蒸氣、濕潤空氣等(deng)環(huan)境(jing)(jing)(jing)中都可能(neng)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)。



  對于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)設備,應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是危害性(xing)較(jiao)(jiao)為(wei)嚴重(zhong)、普(pu)(pu)遍性(xing)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)一(yi)種腐(fu)蝕(shi)類型。較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)鎳含量,使得奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)成本相對較(jiao)(jiao)高(gao),因此,該(gai)類腐(fu)蝕(shi)一(yi)般出現在(zai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)(jiao)高(gao)、可靠(kao)性(xing)要求較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)石油(you)化工、核電行業和(he)衛生要求高(gao)的(de)(de)食(shi)品機械行業。在(zai)這些行業中(zhong),設備一(yi)旦發生腐(fu)蝕(shi)就會產生嚴重(zhong)的(de)(de)安全事故或(huo)造(zao)成食(shi)品污染(ran)。如前所述,氯離子是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)“天敵”,在(zai)拉應(ying)力共存(cun)的(de)(de)情況下,很容易引(yin)起設備的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂。由于(yu)氯離子存(cun)在(zai)的(de)(de)普(pu)(pu)遍性(xing),造(zao)成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)發生應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)概率(lv)極大。


  應力腐蝕的(de)(de)(de)發生不(bu)(bu)僅在(zai)于它的(de)(de)(de)普遍性,更可怕的(de)(de)(de)是(shi)引(yin)起設備“毫無預兆(zhao)”的(de)(de)(de)破壞。應力腐蝕裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)起源于材料(liao)表面(mian),其裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)向橫縱向同時擴展,其形貌為典(dian)型的(de)(de)(de)“樹枝狀”,即裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)有(you)一主干,隨(sui)著裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)擴展,不(bu)(bu)斷(duan)有(you)分支生成。一般來說,起始(shi)位置裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)較粗,后面(mian)的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)越來越細,如圖1-11所示(shi)。


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4. 晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)


  晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)一種危害(hai)性(xing)極(ji)(ji)大(da)的(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形(xing)式,其特(te)點是(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)沿著金屬(shu)內部(bu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界面擴展。晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破壞(huai)了晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)之間(jian)(jian)的(de)(de)結合力(li)(li),使金屬(shu)的(de)(de)強(qiang)度大(da)大(da)降低,承受應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)能力(li)(li)極(ji)(ji)弱。晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)具有(you)極(ji)(ji)大(da)的(de)(de)隱(yin)蔽性(xing),當金屬(shu)發(fa)(fa)生晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時,金屬(shu)外觀(guan)仍然(ran)有(you)一定光澤(ze),肉眼很難(nan)觀(guan)察(cha)到,但(dan)是(shi)只要輕微(wei)(wei)敲擊(ji)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處,材料就發(fa)(fa)生碎裂(lie)。晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產生的(de)(de)原因主(zhu)要是(shi)由于在(zai)金屬(shu)處理過程中造成(cheng)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)表(biao)面和內部(bu)化(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)(de)不(bu)均勻,或者(zhe)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界存在(zai)夾雜物(wu)或應(ying)(ying)力(li)(li),造成(cheng)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。到目前(qian)為止,晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)依然(ran)是(shi)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)工程應(ying)(ying)用(yong)中沒有(you)解(jie)決的(de)(de)難(nan)題,特(te)別是(shi)對(dui)于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊接(jie)件(jian),焊縫處易產生“貧鉻”現象,從而(er)引起晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。文獻作者(zhe)對(dui)某地區電(dian)站奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管道(dao)開(kai)(kai)裂(lie)進行了調查研究,結果(guo)如(ru)表(biao)1-4所示(shi),開(kai)(kai)裂(lie)位置主(zhu)要發(fa)(fa)生在(zai)焊接(jie)及彎管處。腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)微(wei)(wei)觀(guan)形(xing)貌如(ru)圖(tu)(tu)1-12所示(shi),圖(tu)(tu)1-12(a)中有(you)較(jiao)粗的(de)(de)裂(lie)紋,該裂(lie)紋沒有(you)分支,與應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)裂(lie)紋明顯不(bu)同(tong);圖(tu)(tu)1-12(b)中不(bu)存在(zai)裂(lie)紋,但(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)之間(jian)(jian)已完全被(bei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。



  一直以來,人們用“貧鉻”理論來解釋奧氏體不銹鋼晶間腐蝕。金屬在晶界處析出第二相Cr23C6,使晶界處鉻元素含量降低,如圖1-13所示。從電化學角度來講,晶界區和晶粒區存在電位差,晶界作為陽極,形成“小陽極、大陰極”的腐蝕電池,造成晶界處金屬的快速溶解。


  奧氏體不(bu)(bu)銹鋼的貧鉻(ge)主要是由(you)于在(zai)熱處(chu)理、焊接中,由(you)于溫度處(chu)在(zai)450~850℃時,碳化(hua)鉻(ge)會在(zai)晶間析出,造成材料敏化(hua)。研究表(biao)明,不(bu)(bu)銹鋼的晶間腐(fu)蝕在(zai)弱(ruo)腐(fu)蝕性介(jie)質(如充氣(qi)海水)、強(qiang)腐(fu)蝕性介(jie)質(如濃硝酸)的環(huan)境中更加嚴重,但是基(ji)本不(bu)(bu)受介(jie)質溫度、受力(li)方向的影響。


  為了減緩(huan)腐蝕(shi),對(dui)于不(bu)銹鋼設備,使用之前一般都要進(jin)行酸洗處(chu)理(li),此外涂(tu)層處(chu)理(li)也是(shi)不(bu)銹鋼腐蝕(shi)防腐的一種常(chang)用方(fang)法(fa),電(dian)極保護、電(dian)鍍、在溶液中添加緩(huan)蝕(shi)劑以(yi)及對(dui)材(cai)料表(biao)面強化處(chu)理(li)等也是(shi)一些防腐方(fang)法(fa)。


  浙江至德鋼(gang)業有限公(gong)司主要分析奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)局部腐(fu)蝕(shi),對設備的(de)制造和(he)使用(yong)提(ti)出一些建(jian)議,降低(di)發生腐(fu)蝕(shi)的(de)可能性。同時,書(shu)中也分析了腐(fu)蝕(shi)發生的(de)概(gai)率問題。