还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
氯离子对不锈钢的腐蚀问题描述对于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的腐蚀,各种权威的书籍均有严格的要求,氯离子含量要小于25ppm,否则就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀但是事实上在工程应用中我们有很多高浓度的氯离子含量的情况下在使用奥氏体不锈钢,因些分析氯离子对不锈钢的腐蚀,采取预防措施,延长使用寿命,或合理选材内容Cr和Ni是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素Cr和Ni使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力不锈钢的腐蚀失效分析
1、应力腐蚀失不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀应力腐蚀失效所占的比例高达45%左右常用的防护措施合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有高纯奥氏体铭银钢,高硅奥氏体铭银钢,高铝铁素体钢和铁素体一奥氏体双相钢其中,以铁素体一
(1)304型不锈钢这是最廉价、最广泛使用的奥氏体不锈钢(如食品、化工、原子能等工业设备)适用于一般的有机和无机介质例如,浓度<30%、温度W100℃或浓度230%、温度<5(TC的硝酸;温度W10CTC的各种浓度的碳酸、氨水和醇类在硫酸和盐酸中的耐蚀性差;尤其对含氯介质(如冷却水)引起的缝隙腐蚀最敏感在含氯水溶液中的适用条件,见表1-34PRE为19O0
(2)304L型不锈钢耐蚀性和用途与304型基本相同由于含碳量更低(<
0.03%),故耐蚀性(尤其耐晶间腐蚀,包括焊缝区)和可焊性更好,可用于半焊式或全焊式PHEO
(3)316型不锈钢适用于一般的有机和无机介质例如,天然冷却水、冷却塔水、软化水;碳酸;浓度<50%的醋酸和苛性碱液;醇类和丙酮等溶剂;温度4100℃的稀硝酸(浓度<20%=、稀磷酸(浓度<30%=等但是,不宜用于硫酸由于约含2%的Mo,故在海水和其他含氯介质中的耐蚀性比304型好,完全可以替代304型,见表1-34PRE为25O4316L型不锈钢S9M:耐蚀性和用途与316型基本相同由于含碳量更低
0.03%,故可焊性和焊后的耐蚀性也更好,可用于半焊式或全焊式PHEPRE为255317型不锈钢:适合要求比316型使用寿命更长的工况由于Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高,故耐缝隙腐蚀、点蚀和应力腐蚀的性能更好PRE为306AISI904L或SUS890L型不锈钢:是一种兼顾了价格与耐蚀性的高性价比的奥氏体不锈钢,其耐蚀性比以上几种材料好,特别适合一般的硫酸、磷酸等酸类和卤化物含Cl—F—由于Cr、Ni、M含量较高,故具有良好的耐应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀性能在含氯介质中的适用条件,见表1-34PRE为367Avesta254SMO高级不锈钢:这是一种通过提高Mo含量对316型进行了改进的超低碳高级不锈钢,具有优良的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能,适用于不能用316型的含盐水、无机酸等介质在含氯介质中的适用条件,见表5-11PRE为478Avesta654SMO高级不锈钢:这是一种Cr、Ni、Mo、N含量均高于254SMO的超低碳高级不锈钢,耐氯化物腐蚀的性能比254SMO更好,可用于冷的海水PRE为649RS-2OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb不锈钢;这是一种国产的Cr-Ni-Mo-Cu不锈钢耐点蚀和缝隙腐蚀的性能相当于316型,而耐应力腐蚀的性能更好可用于80℃以下的浓硫酸浓度90〜98%,年腐蚀率
40.04mm/a PREo为2910Incoloy825S:这是一种Ni40%-Cr22%-Mo3%高级不锈钢Incoloy是the InternationalNickel Co.公司的注册商标适用于低温下各种浓度的硫酸;在浓度为50%〜70%的苛性碱如NaOH溶液中,具有良好的耐蚀性,不产生应力腐蚀开裂但是,对氯化物引起的缝隙腐蚀却很敏感此外,冲压性能也不太好,故不是板片常用的材料PRE为32
三、几种国外耐蚀合金的新品种131合金由904L改进后的提高Mo、N含量、标准的6%Mo高级不锈钢31%Ni-27%Cr-
6.5%Mo-32%Fe在许多介质中的耐蚀性比904L更好;在浓度20%〜80%、温度60℃〜10TC的硫酸中,耐蚀性能甚至超过C-276PRE为34233合金一种完全奥氏体化的铭基高级不锈钢,其耐蚀性可与Inconel625等一些Ni-Cr-Mo合金媲美在酸性和碱性介质包括硝酸、硝酸与氢氟酸的混合物中,具有良好的耐局部腐蚀和应力腐蚀开裂的性能;在浓硝酸中的耐蚀性比304L好得多例如,适用于浓度大于96%〜99%、温度4150℃、氧化硫含量小于200mg/L的硫酸;热的海水;浓度450%、沸腾的强腐蚀性溶液;浓度W85%、温度W15O℃的磷酸等但是,不适用于还原性介质如稀硫酸等价格与C-276相差不多PRE为503C-2000合金一种二十世纪90年代研发的银基合金,价格与C-276相近,是以上材料中耐腐蚀性能最好者之一在中等浓度以下的硫酸、稀盐酸和沸腾温度下,浓度450%的磷酸,以及热的氯化物等介质中,其耐蚀性比C-276和C-22更好,有取代C-22合金的趋势但是,对于浓度270%的硫酸,耐蚀性不如C-276OPRE为76459合金化学成分与C-2000比较,除了Ni含量稍高59%,且低Fe,无Cu、W外,其余基本上相同这是目前银基合金中耐蚀性、热稳定性、可冲压性和可焊性最好的一种材料启1990年商业化以来,已广泛用于硫酸、盐酸、氢氟酸以及含氯、含氧、低pH值的许多介质PRE为76,与C-2000相同255060r-SO100120130髅氟离子含量Gnj/L103043043043043043043043161530430430430430431631631640304304304304316316316904L50304304304316316316316904L304304316316316316316904L30304316316316316316316904L1003043163163163163169041254120316316316316316904L90412541303163163163163169041254254150316316316316316254254254ISO316316316316904L254254TAI250316316316904L254254254TAI300316316904L254254254254TAI4003ie904L254254254254TAI TAI500904L904L254254254TAI TAI TAI750904L254254254TAI TAI TAI TAI1000904L254254TAI TAI TAI TAI TAI1800254254TAI TAITAITAITAJ;|15000254TAITAITAITAITAITAITAI。