不銹鋼的均勻腐蝕(連續腐蝕)是在得不到鈍化環境中(即全面活性的環境中)引起的腐蝕。如常見的在鹽酸、硫酸、磷酸以及有機酸等這些氧化力較弱的酸(非氧化性酸)的環境中所發生的腐蝕。
在表3-2中,列出了金屬耐(nai)均勻腐蝕(shi)等級(ji)及應用(yong)場合(he)。

1. 不銹鋼對硫酸(suan)的耐腐蝕性
不銹鋼不能完全防止硫酸的腐蝕。當不銹(xiu)鋼使用在硫酸的環境中時,推薦的使用范圍見表3-3。
稀(xi)硫酸、中等(deng)濃度(du)硫酸是還原性酸,06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr17Ni12Mo2Ti(316Ti)不銹(xiu)鋼(gang)對其有一定耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性。高Mo奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)和高Mo雙相不銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)(nai)硫酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性能更佳,如非標不銹(xiu)鋼(gang)022Cr17Ni17Si6和022Cr18Ni20Si6MoCu。
常用不(bu)銹鋼在硫酸中的(de)腐蝕(shi)速度,見表(biao)3-4。

2. 不銹鋼對硝酸(suan)的耐腐(fu)蝕(shi)性
不(bu)(bu)銹鋼(gang)是耐硝(xiao)(xiao)酸腐蝕的(de)(de)良好材(cai)料。在(zai)(zai)制(zhi)造硝(xiao)(xiao)酸設備中,幾乎全(quan)部使用了(le)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)。不(bu)(bu)但(dan)如此,為了(le)強化不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)鈍(dun)化薄膜,在(zai)(zai)生產中常常采用酸洗(xi)來鈍(dun)化處理不(bu)(bu)銹鋼(gang)。酸洗(xi)鈍(dun)化處理就是將不(bu)(bu)銹鋼(gang)浸漬在(zai)(zai)一(yi)定濃度一(yi)定溫(wen)度的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸溶液中進行的(de)(de)。有關(guan)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)硝(xiao)(xiao)酸溶液中的(de)(de)耐腐蝕等級(ji),見表(biao)3-5。
表(biao)3-5 幾種常用不銹鋼在硝酸溶(rong)液中(zhong)耐腐蝕等級


3. 不銹鋼對(dui)鹽酸(suan)的耐腐(fu)蝕性
因為鹽酸(suan)是弱氧化性酸(suan),它不(bu)能夠保持不(bu)銹鋼(gang)的鈍化薄膜,即造成對(dui)不(bu)銹鋼(gang)的整體(ti)腐(fu)蝕(連續腐(fu)蝕)。雖然對(dui)稀硫酸(suan)也有選(xuan)用06Cr17Ni12Mo2 (316)、06Cr19Ni13Mo3(317)以及雙相不(bu)銹鋼(gang)022Cr23Ni5Mo3(2205),但是對(dui)鹽酸(suan)而言,多數是使用哈斯特(te)洛依(yi)(Hastelloy)合(he)金(jin)。有關不(bu)銹鋼(gang)在鹽酸(suan)溶液中的腐(fu)蝕速度,見表3-6。
表(biao)3-6 幾種常用(yong)不銹鋼在鹽酸溶液中腐蝕速(su)度

4. 不銹鋼對磷酸的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)
不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)能完全防止磷酸(suan)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),還(huan)會因(yin)(yin)磷酸(suan)中所含的(de)(de)(de)雜(za)(za)質(zhi),導致不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)。磷酸(suan)中加劇腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)純物(wu)有氟化(hua)(hua)(hua)物(wu),氟硅化(hua)(hua)(hua)物(wu)以及氯化(hua)(hua)(hua)物(wu)。化(hua)(hua)(hua)學工業(ye)使用(yong)的(de)(de)(de)大不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)罐(guan)多數是(shi)用(yong)于(yu)儲存和運輸(作為化(hua)(hua)(hua)肥原料)磷酸(suan)的(de)(de)(de)。因(yin)(yin)為磷酸(suan)中所含雜(za)(za)質(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同,所以引(yin)起腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)事故類(lei)型(xing)很多。因(yin)(yin)此,在(zai)(zai)運輸磷酸(suan)過程中使用(yong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)選用(yong)上,應從(cong)06Cr19Ni10(304)開始,逐步選用(yong)更高(gao)(gao)級別的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),直到(dao)變換成用(yong)高(gao)(gao)度耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)06Cr17Ni12Mo2(316)鋼(gang)(gang)(gang)或(huo)雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang) 022Cr23Ni5Mo3(2205)等。有關不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)磷酸(suan)溶(rong)液中的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度,見表3-7。
表(biao)3-7 幾種不銹(xiu)鋼(gang)在磷酸(suan)溶液中腐蝕速度

5. 對(dui)堿(jian)的耐腐(fu)蝕性(xing)
最具有代表性(xing)的堿是氫氧化(hua)鈉。不銹(xiu)鋼對氫氧化(hua)鈉的耐腐蝕性(xing)尚可。
不銹鋼的鈍化薄膜是由鉻(Cr)形成的,但在氫氧化鈉溶液中,不銹鋼表面鈍化以后,電位提高,CrO2-4有選擇性地溶解,就耐堿性而言,鉻(Cr)不是令人滿意的元素。在氫氧化鈉溶液中、鐵素體型(Cr型)不銹鋼還不如普通鋼的耐腐蝕性強。奧氏體型不銹鋼含鎳(Ni)量多時,相應地可以提高對堿的耐腐蝕性。預防氫氧化鈉溶液的腐蝕,鎳(Ni)是重要的元素。
高純高鉻鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼,如(ru)022Cr27Mo、008Cr30Mo2,具有優異的耐(nai)NaOH腐(fu)蝕性(xing)能,含Cr大于26%的高鉻鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼耐(nai)NaOH腐(fu)蝕性(xing)能,甚至優于純鎳。
6. 海(hai)水腐蝕
海水的鹽分濃度依海域的不同多少有些變化,遠洋中鹽分為3.2%~3.6%,當鹽分在3.43%時,其冰點為-1.9℃,其密度在17.5℃時為1.062g/cm3,電阻為19~20Ω,海水氧濃度通常為(5~10)x10-6,pH值為8.1~8.3。
不銹鋼在海水中的均勻腐蝕量(整體腐蝕量)與鋼種沒有太大關系,但是容易發生間隙腐蝕或孔腐蝕。對于這種局部腐蝕依鋼種不同其腐蝕程度也各異,要注意避免造成重大事故。發生縫隙腐蝕或孔腐蝕的原因是海水中含有氯離子(Cl-)和溶存氧。在間隙部位,海水中的氯離子濃度高而且pH值低,則發生縫隙腐蝕。
發生點腐蝕的原因是當海水中的氯離子(Cl-)濃度達到某種程度以上時,在鈍化薄膜的缺陷部分和構成薄膜的氧進行置換而被化學性地吸附,進而成為金屬的氯絡離子而溶解。從陽極溶解開始,由于溶存氧的存在而促進陰極反應,孔腐蝕就會急劇地進展。在港灣停船時,震蕩的海水飛濺在船體上,由于浸泡和干燥反復進行,則會因為海水中的氯離子(Cl-)濃度提高而發生劇烈的孔腐蝕。近年來,有的船體包覆了超級不銹鋼(如超低碳20Cr-18Ni-6Mo和超低碳22Cr-25Ni-6Mo),有的采取涂覆和犧牲陽極防腐處理技術。
就腐蝕(shi)而言,海水(shui)(shui)和淡水(shui)(shui)比較起來,海水(shui)(shui)的(de)電(dian)池作用顯(xian)著地增大。在海水(shui)(shui)中(zhong),自然電(dian)位排(pai)列如(ru)圖3-1所示。在海水(shui)(shui)中(zhong)使用金屬時的(de)注意事項(xiang)如(ru)下:
①. 在結構上盡可能(neng)地使用一種金屬(shu);
②. 如果使(shi)用(yong)一種金(jin)(jin)屬不可以時,在主(zhu)要零部件上(shang),要選(xuan)取在電位上(shang)“貴”的金(jin)(jin)屬材料;
③. 預計普(pu)通金屬方面(mian)的腐蝕(shi)量(liang),在設計時,預先(xian)考慮其腐蝕(shi)余量(liang);
④. 在易被腐蝕的普通(tong)金屬表面(mian)上進(jin)行(xing)涂裝或包覆。


