(完整版)316l耐氯离子

氯离子对316L不锈钢在连多硫酸中应力腐蚀的影响

氯离子对316L不锈钢在连多硫酸中应力腐蚀的影响黄志荣,马刘宝,王宝功(华东理工大学机械工程学院,上海200237)摘　要:用恒变形U形弯曲试样应力腐蚀试验研究了长期服役在650～720℃下的316L奥氏体不锈钢室温下在0.38mo l/L连多硫酸溶液及0.38mol/L连多硫酸+0.5mg/L NaCl溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为。

采用金相显微镜(O M)、扫描电子显微镜(SEM)对裂纹形态、断口形貌进行观察和分析。

结果表明,该钢在0.38mol/L连多硫酸溶液中没有发生应力腐蚀破裂现象,而在0.38mol/L连多硫酸+0.5mg/L N aCl溶液中发生了应力腐蚀破裂,裂纹扩展为混合型,氯离子对钢表面钝化膜的破坏是诱发应力腐蚀破裂的主要原因之一。

关键词:应力腐蚀破裂;奥氏体不锈钢;连多硫酸中图分类号:TG172.9 文献标识码:A 文章编号:1005-748X(2005)04-0147-03EFFEC T OF CH LORIDE ION ON S TRESS CORROSION C RACKING OF T YPE316A USTENITIC S TAIN LESS ST EEL IN POLYTHIONIC ACID SOLU TIONHUANG Zhi-rong,MA Liu-bao,WANG Bao-gong(Schoo l of M echanical Engineering,Ea st China U niver sity o f Scie nce and T echno lo gy,Shang hai200237,China)A bstract:Stre ss cor ro sion cracking(SCC)behav io rs of316L austenitic stainless steel w hich had serv ed a t650～720℃fo r long time w ere studied by using U-be nd samples in0.38mo l/L poly thio nic acid and0.38mo l/L po ly thionic+0.5mg/L sodium chlo ride so lutio n at ambient temper ature,respectively.Cracks and fr actur e morpholog y w ere observed and analy zed using optical micro sco pe(OM)and scanning electron mic roscope(S EM).T he results sho wed that the316L steel did no t ex hibit SCC in0.38mo l/l poly thio nic acid but showed cracking in0.38mo l/L po ly thionic+0.5mg/L sodium chlo ride so lutio n.T he crack pro pag atio n pa thes w ere bo th t ransg ranularand interg ranular.The destructio n of pa ssiv atio n film fo rmed on the sur face due to chlo ride ions should be o ne of the main causes o f stress co r rosio n cr ack initiatio n.Key words:Stre ss cor ro sion cracking;A ustenitic stainless steel;P olythio nic acid 众所周知,奥氏体不锈钢具有优异的成型性、良好的可焊性及高温特性、较高的疲劳强度和耐腐蚀性能而广泛应用于制造波纹管膨胀节中的波纹元件。

各ppm浓度和温度下氯离子不锈钢耐腐蚀性能与选材(完整版)

各ppm浓度和温度下氯离子不锈钢耐腐蚀性能与选材(完整版)1、普及下常规不锈钢用于哪些氯离子环境不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书明确约定：⑴、T304不锈钢使用环境：氯离子含量为0-200mg/L⑵、T316不锈钢使用环境：氯离子含量为＜1000mg/L⑶、T317不锈钢使用环境：氯离子含量为＜5000mg/L按规范《GB 50235-2010 工业金属管道工程施工规范》、《GB 50184-2011 工业金属管道工程施工质量验收规范》规定，水中氯离子含量不得超过25mg/L（25ppm）。

液压试验应符合下列规定：液压试验应使用洁净水。

当对不锈钢、镍及镍合金管道，或对连有不锈钢、镍及镍合金管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25mg/L（25ppm）。

2、不锈钢、超级不锈钢和钛材所用氯离子环境下图为不锈钢、超级不锈钢和钛材所用氯离子环境。

红色为低ppm和低温环境，选用常规不锈钢304，绿色高温和高ppm环境，先用纯钛TA1。

从图表可以看出，耐氯离子腐蚀有个简易的排列：304<316L<904L<254SMO<纯钛3、双相钢耐氯离子腐蚀怎么样？有同学会问，双相钢耐氯离子腐蚀怎样？性能如何？下图为PRE耐腐蚀当量值，耐点腐蚀指数 PRE (PittingResistance Equivalent) 数值反映的是材料的耐氯离子点腐蚀倾向。

从下图可以看出，双相钢2101、2304、2205、2507四个牌号耐腐蚀倾向均大于普通316L，有些材料和超级不锈钢相当。

如2507耐点腐蚀就媲美254SMO，2205与904L的耐氯离子点腐蚀腐蚀性能相当。

代入上面第2部分，很清楚可以看到他们排在什么位置。

上面G150腐蚀试验是奥托昆普发明的电化学临界点蚀温度的标准试验方法，临界点腐蚀温度如上：可以看出，G150结果与PRE数值结果类同。

4、超级不锈钢254SMO与316L耐氯离子腐蚀上面黑白图和蓝色图一样，是来自奥托昆普不同年份和版本的图示，可以看出：316L耐氯离子点腐蚀性能远低于254SMO，耐缝隙腐蚀结果同样。

不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准以及不锈钢鉴别知识

不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准参考关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书第179页,明确约定:⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L选择影响因素除了上述的循环水中氯离子含量多少、水的温度和被冷却介质的温度外，还有循环冷却水的酸碱度，同样的氯离子含量，在酸性环境下腐蚀性增强，反之减弱。

如316不锈钢材料，对于1．20×10I4(120 ppm， )氯离子含量的循环冷却水，在pH值为5时，不腐蚀的合适温度为：4o℃，在pH值为9时，不腐蚀的合适温度可以大于130℃202不锈钢相关资料：202不锈钢相当于我国的 1Cr18Mn8Ni5N,其中Cr前面的1是表示它的平均碳含量为0.1%（实际≤0.12%）。

奥氏体不锈钢按其化学成分又分为铬镍系（美国为300系）奥氏体不锈钢和铬锰系（美国为200系）奥氏体不锈钢两个系列。

铬锰系（200系）奥氏体不锈钢实在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和（或）氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素，除锰之外还有氮，一般还有适量的镍（4%~6%）。

钢中锰起稳定奥氏体的作用。

由于氮强烈的形成并稳定奥氏体且起很好的固溶强化作用，提高了奥氏体不锈钢的强度，因此这个系列的不锈钢，适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。

在200系列的不锈钢中，是用足够的锰和氮来代替镍，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮就越高，形成100%的奥氏体结构，因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。

但由于抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢，使用范围具有局限性。

四种不锈钢的鉴别方法①光谱：用高压电激发光谱枪（该仪器体积小，携带方便）打光谱可定性区分出钢的元素种类，以及含量的大致高低。

②化学试剂：有一种专门的试剂叫镍定性液，将其滴在不锈钢表面，通电后瞬间氧化，生成淡白色或浅黄色，说明该不锈钢不含镍；生成淡玫瑰红色且马上褪色变成深黄色，说明该不锈钢含镍在1%—2%左右；生成玫瑰红色且不褪色，说明该不锈钢含镍在4%以上，玫瑰红色越鲜艳说明含镍量越高。

氯离子腐蚀

氯离子对热力机组的腐蚀危害极大,其腐蚀表现形式主要是破坏金属表面的钝化膜,进而向金属晶格里面渗透,引起金属表面性质的变化.本文分析了氯离子对金属腐蚀的机理,并针对热力系统内部氯离子的来源,提出了相应的解决措施.岭澳核电站循环水过滤系统316L不锈钢管道点腐蚀的理论分析Analysis of Pitting Corrosions on 316L Stainless Steel Pipes ofCirculation Water Filtering System in Ling抋o Nuclear Power Station简隆新1 ，时建华2（1.中广核工程有限公司，广东深圳518124；2.大亚湾核电运营管理有限公司，广东深圳518124）简单介绍了循环水旋转滤网反冲洗系统及316L不锈钢管道的使用情况，分析了316L不锈钢的抗腐蚀性。

详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素，分析了316L不锈钢点腐蚀的情况，提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。

316L不锈钢；管道；点腐蚀Abstract: This paper gives a general introduction to the rotating drum filter back flushing system and the usage of 316L stainless steel pipes. It also analyses the characteristic of anti-corrosion of 316L stainless steel. At the same time, it gives a detailed introduction to the mechanism of forming pitting corrosion and the factors affecting its formation. The analysis of the pitting phenomena and suggestion for the pipe material selection are also discussed in this paper.Key words: 316L Stainless steel; Pipe; Pitting corrosion1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介循环水过滤系统(CFI)的主要设备是旋转海水滤网，在其运行中要不断清除滤出的污物，通过反冲洗系统来实现。

316L不锈钢腐蚀

316L 不锈钢属300系列Fe-Cr-Ni 合金奥氏体不锈钢，由于铬、镍含量高，是最耐腐蚀的不锈钢之一，并具有很好的机械性能。

字母“L ”表示低碳（碳含量被控制在0.03%以下），以避免在临界温度范围(430～900℃)内碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供特别好的耐蚀性。

但316L 不锈钢抗氯离子点腐蚀的能力较差。

一、不锈钢的耐腐蚀原理不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。

合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3 组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。

如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。

起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。

在水溶液中，需要12%的铬产生自钝化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保护膜。

在气态氧化条件下，低于1000℃时，12%的铬有很好的抗氧化性，在高于1000℃时，17%的铬也有很好的抗氧化性。

当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区的时候，就不能形成有效的保护性膜。

二、氯离子对不锈钢钝化膜的破坏处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。

当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。

其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm ），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。

氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。

三、不锈钢的点腐蚀机理在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。

金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

耐氯离子的不锈钢型号

耐氯离子的不锈钢型号不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的金属材料，被广泛应用于建筑、化工、食品加工等领域。

其中，耐氯离子的不锈钢是一类特殊的不锈钢材料，它能够在含氯环境下保持较好的抗腐蚀性能。

下面我们来介绍一些常见的耐氯离子不锈钢型号。

1. 316L不锈钢316L不锈钢是一种低碳型的不锈钢，具有良好的耐腐蚀性能。

它含有2%~3%的钼元素，能够有效地抵抗氯化物的侵蚀。

此外，316L不锈钢还具有良好的焊接性能和强度，被广泛应用于化工、海洋工程等领域。

2. 904L不锈钢904L不锈钢是一种高合金型的不锈钢，含有高达25%的铬元素和4.5%的镍元素。

它还含有一定量的铜和钼元素，能够在强酸、强碱和高温环境下保持良好的耐腐蚀性能。

此外，904L不锈钢还具有良好的加工性能和耐磨性，被广泛应用于石油化工、海洋工程等领域。

3. 2205双相不锈钢2205双相不锈钢是一种含铬、镍、钼等元素的合金材料。

它具有优异的耐腐蚀性能和高强度，能够在含氯环境下保持良好的抗腐蚀性能。

此外，2205双相不锈钢还具有优异的焊接性能和塑性变形能力，被广泛应用于化工、海洋工程等领域。

4. 2507超级双相不锈钢2507超级双相不锈钢是一种含铬、镍、钼等元素的高合金材料。

它具有优异的耐腐蚀性能和高强度，能够在含氯环境下保持良好的抗腐蚀性能。

此外，2507超级双相不锈钢还具有优异的耐磨性和抗裂纹能力，被广泛应用于石油化工、海洋工程等领域。

以上就是一些常见的耐氯离子不锈钢型号。

在选择不锈钢材料时，需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的型号。

不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准以及不锈钢鉴别知识

不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准参考关于不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书第179页,明确约定:⑴、T304不锈钢氯离子含量为0-200mg/L⑵、T316不锈钢氯离子含量为＜1000mg/L⑶、T317不锈钢氯离子含量为＜5000mg/L选择影响因素除了上述的循环水中氯离子含量多少、水的温度和被冷却介质的温度外，还有循环冷却水的酸碱度，同样的氯离子含量，在酸性环境下腐蚀性增强，反之减弱。

如316不锈钢材料，对于1．20×10I4(120 ppm， )氯离子含量的循环冷却水，在pH值为5时，不腐蚀的合适温度为：4o℃，在pH值为9时，不腐蚀的合适温度可以大于130℃202不锈钢相关资料：202不锈钢相当于我国的 1Cr18Mn8Ni5N,其中Cr前面的1是表示它的平均碳含量为0.1%（实际≤0.12%）。

奥氏体不锈钢按其化学成分又分为铬镍系（美国为300系）奥氏体不锈钢和铬锰系（美国为200系）奥氏体不锈钢两个系列。

铬锰系（200系）奥氏体不锈钢实在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和（或）氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素，除锰之外还有氮，一般还有适量的镍（4%~6%）。

钢中锰起稳定奥氏体的作用。

由于氮强烈的形成并稳定奥氏体且起很好的固溶强化作用，提高了奥氏体不锈钢的强度，因此这个系列的不锈钢，适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。

在200系列的不锈钢中，是用足够的锰和氮来代替镍，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮就越高，形成100%的奥氏体结构，因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。

但由于抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢，使用范围具有局限性。

四种不锈钢的鉴别方法①光谱：用高压电激发光谱枪（该仪器体积小，携带方便）打光谱可定性区分出钢的元素种类，以及含量的大致高低。

②化学试剂：有一种专门的试剂叫镍定性液，将其滴在不锈钢表面，通电后瞬间氧化，生成淡白色或浅黄色，说明该不锈钢不含镍；生成淡玫瑰红色且马上褪色变成深黄色，说明该不锈钢含镍在1%—2%左右；生成玫瑰红色且不褪色，说明该不锈钢含镍在4%以上，玫瑰红色越鲜艳说明含镍量越高。

316L不锈钢的抗腐蚀性分析

随着腐蚀的进行，孔口介质的pH值逐渐升高，水中的可溶性盐如Ca(HCO3)2将转化为CaCO3沉淀，结果锈层与垢层一起在孔口沉积形成一个闭塞电池，这样就使孔内外物质交换更困难，从而使孔内金属氯化物更加浓缩，最终蚀孔的高速深化可把金属断面蚀穿。这种由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为“自催化酸化作用”。
产生腐蚀反应的金属表面的微环境情况非常重要，在这样的表面上形成的局部腐蚀环境与名义上的大环境有很大不同。点腐蚀的产生正是在一个与周围环境不同并且逐步恶化的微环境下进行的。
5 影响点腐蚀的因素
金属或合金的性质、表面状况、介质的性质、pH值、温度、流速和时间等，都是影响点腐蚀的主要因素。
3 316L不锈钢的抗腐蚀性分析
316L不锈钢属300系列Fe-Cr-Ni合金奥氏体不锈钢，由于铬、镍含量高，是最耐腐蚀的不锈钢之一，并具有很好的机械性能。字母“L”表示低碳（碳含量被控制在0.03%以下），以避免在临界温度范围(430～900℃)内碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供特别好的耐蚀性。但316L不锈钢抗氯离子点腐蚀的能力较差。
闭塞区内除了亚铁离子的水解造成溶液pH值下降外，还由于离子强度的增加，使得氢离子的活度系数增大而降低pH值。通过实验可知，随着氯离子浓度的升高，溶液pH值线性下降。[5]
介质温度升高使φb值明显降低，使孔蚀加速。
介质处于静止状态金属的孔蚀速度比介质处于流动状态时为大。介质的流速对减缓孔蚀起双重作用，加大流速一方面有利于溶解氧向金属表面的输送，使钝化膜容易形成；另一方面可以减少沉积物在金属表面的沉积机会，从而减少发生孔蚀的机会。
在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好，这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理，处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多，电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件，活化态不锈钢成为阳极，钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属，其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中，阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的，因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著，有明显的穿透作用，αCl- + 0.108（V）[4]