不銹鋼的氯離子腐蝕

1、應(yīng)力腐蝕：

無錫不銹鋼板廠家無錫漢能不銹鋼2020年2月17日訊 不銹鋼在含有氧的氯離子的腐蝕介質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕失效所占的比例高達45 %左右。

常用的防護措施：

合理選材,選用耐應(yīng)力腐蝕材料主要有高純奧氏體鉻鎳鋼,高硅奧氏體鉻鎳鋼,高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中,以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應(yīng)力腐蝕能力最好。控制應(yīng)力：裝配時,盡量減少應(yīng)力集中,并使其與介質(zhì)接觸部分具有最小的殘余應(yīng)力， 防

止磕碰劃傷,嚴格遵守焊接工藝規(guī)范。

嚴格遵守操作規(guī)程：嚴格控制原料成分、流速、介質(zhì)溫度、壓力、pH 值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內(nèi)添加緩蝕劑。鉻鎳不銹鋼在溶解有氧的氯化物中使用時,應(yīng)把氧的質(zhì)量分數(shù)降低到1. 0×10 - 6 以下。實踐證明,在含有氯離子質(zhì)量分數(shù)為500. 0 ×10 - 6 的水中,只需加入質(zhì)量分數(shù)為150. 0 ×10 - 6 的硝酸鹽和質(zhì)量分數(shù)為0. 5 ×10 - 6亞硫酸鈉混合物,就可以得到良好的效果。

2、孔蝕失效及預防措施

小孔腐蝕一般在靜止的介質(zhì)中容易發(fā)生。蝕孔通常沿著重力方向或橫向方向發(fā)展,孔蝕一旦形成,即向深處自動加速。,不銹鋼表面的氧化膜在含有氯離子的水溶液中便產(chǎn)生了溶解，結(jié)果在基底金屬上生成孔徑為20μm～30μm 小蝕坑,這些小蝕坑便是孔蝕核。只要介質(zhì)中含有一定量的氯離子,便可能使蝕核發(fā)展成蝕孔。

常見預防措施：在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加入這些元素的同時提高鉻含量。降低氯離子在介質(zhì)中的含量。加入緩蝕劑,增加鈍化膜的穩(wěn)定性或有利于受損鈍化膜得以再鈍化。采用外加陰極電流保護,抑制孔蝕。

3、點腐蝕：由于任何金屬材料都不同程度的存在非金屬夾雜物，這些非金屬化合物，在Cl 離子的腐蝕作用下將很快形成坑點腐蝕，在閉塞電池的作用，坑外的Cl 離子將向坑內(nèi)遷移，而帶正電荷的坑內(nèi)金屬離子將向坑外遷移。在不銹鋼材料中，加Mo的材料比不加Mo的材料在耐點腐蝕性能方面要好，Mo含量添加的越多，耐坑點腐蝕的性能越好。

4.縫隙腐蝕

縫隙腐蝕與坑點腐蝕機理一樣，是由于縫隙中存在閉塞電池的作用，導致Cl 離子富集而出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象。這類腐蝕一般發(fā)生在法蘭墊片、搭接縫、螺栓螺帽的縫隙，以及換熱管與管板孔的縫隙部位，縫隙腐蝕與縫隙中靜止溶液的濃縮有很大關(guān)系，一旦有了縫隙腐蝕環(huán)境，其誘導應(yīng)力腐蝕的幾率是很高的。

二 幾種不銹鋼在含氯水溶液中的適用條件

1 304型不銹鋼這是最廉價、最廣泛使用的奧氏體不銹鋼（如食品、化工、原子能等工業(yè)設(shè)備）。適用于一般的有機和無機介質(zhì)。例如，濃度＜30％、溫度≤100℃或濃度≥30％、溫度＜50℃的硝酸；溫度≤100℃的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。在硫酸和鹽酸中的耐蝕性差；尤其對含氯介質(zhì)(如冷卻水)引起的縫隙腐蝕最敏感。

2 304L 型不銹鋼.

耐蝕性和用途與304 型基本相同。由于含碳量更低（≤0.03％），故耐蝕性（尤其耐晶間腐蝕, 包括焊縫區(qū)）和可焊性更好，可用于半焊式或全焊式PHE。

3 316 型不銹鋼

適用于一般的有機和無機介質(zhì)。例如,天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水；碳酸；濃度＜50％的醋酸和苛性堿液；醇類和丙酮等溶劑；溫度≤100℃的稀硝酸（濃度＜20％＝、稀磷酸（濃度＜30％＝等。但是,不宜用于硫酸。由于約含2％的Mo，故在海水和其他含氯介質(zhì)中的耐蝕性比304 型好,完全可以替代304 型。

4 316L型不銹鋼

耐蝕性和用途與316 型基本相同。由于含碳量更低（≤0.03％），故可焊性和焊后的耐蝕性也更好，可用于半焊式或全焊式PHE。

5 317 型不銹鋼

適合要求比316 型使用壽命更長的工況。由于Cr、Mo、Ni元素的含量比316 型稍高，故耐縫隙腐蝕、點蝕和應(yīng)力腐蝕的性能更好。

6 AISI 904L或 SUS 890L 型不銹鋼

這是一種兼顧了價格與耐蝕性的高性價比的奧氏體不銹鋼，其耐蝕性比以上幾種材料好,特別適合一般的硫酸、磷酸等酸類和鹵化物（含Cl—、F— ）。由于Cr、Ni、Mo含量較高，故具有良好的耐應(yīng)力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕性能。

7 Avesta 254 SMO高級不銹鋼

這是一種通過提高Mo含量對316 型進行了改進的超低碳高級不銹鋼，具有優(yōu)良的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能，適用于不能用316 型的含鹽水、無機酸等介質(zhì)。

8  Avesta 654 SMO高級不銹鋼

這是一種Cr、Ni、Mo、N含量均高于254 SMO 的超低碳高級不銹鋼,耐氯化物腐蝕的性能比254 SMO更好,可用于冷的海水。

9 RS-2（OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb）不銹鋼;

這是一種國產(chǎn)的Cr–Ni–Mo-Cu 不銹鋼。耐點蝕和縫隙腐蝕的性能相當于316型，而耐應(yīng)力腐蝕的性能更好。可用于80 ℃以下的濃硫酸（濃度90~98％），年腐蝕率≤0.04mm/a。

10 Incoloy 825( S) ,

這是一種Ni（40％）–Cr（22％）–Mo（3％）高級不銹鋼。Incoloy 是the nternational Nickel Co.公司的注冊商標。適用于低溫下各種濃度的硫酸；在濃度為50％~70％的苛性堿（如NaOH）溶液中,具有良好的耐蝕性,不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。但是,對氯化物引起的縫隙腐蝕卻很敏感。此外,沖壓性能也不太好,故不是板片常用的材料。

11   31 合金：由904L改進后的（提高Mo、N含量）、標準的6％Mo高級不銹鋼(31％Ni-27％Cr-6.5％Mo-32％Fe)。在許多介質(zhì)中的耐蝕性比904L更好；在濃度20％~80％、溫度60℃~100℃的硫酸中,耐蝕性能甚至超過 C-276。

13  C-2000 合金：一種二十世紀90 年代研發(fā)的鎳基合金,價格與C-276 相近,是以上材料中耐腐蝕性能最好者之一。在中等濃度以下的硫酸、稀鹽酸和沸騰溫度下,濃度≤50％的磷酸,以及熱的氯化物等介質(zhì)中，其耐蝕性比C-276 和 C-22更好, 有取代C-22 合金的趨勢。但是,對于濃度≥70％的硫酸,耐蝕性不如C-276。

14  59 合金：化學成分與C-2000比較,除了Ni 含量稍高(59％),且低Fe,無Cu、W外,其余基本上相同。這是目前鎳基合金中耐蝕性、熱穩(wěn)定性、可沖壓性和可焊性最好的一種材料,自1990年商業(yè)化以來,已廣泛用于硫酸、鹽酸、氫氟酸以及含氯、含氧、低pH值的許多介質(zhì)。

三 基于溫度及氯離子含量的材料選用表