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不锈钢防污染讲座

不锈钢装卸中腐蚀防止
污染：装卸过碳钢的设备再用来装卸不锈钢时，极易产生污染。碳钢始终有疏松氧化皮。防护：－使用专用于不锈钢的装备，其它装备需要预先清洁－不锈钢装卸有计划性和时间性，随便使用容易忘记清洁设备－装卸过程中戴手套避免指纹
不锈钢成型与剪切
成型与剪切中需要注意的主要因素：污染
主要的污染源是碳钢的疏松氧化皮。由于成型和剪切设备昂贵，所以不可能专用于不锈钢，所以碳钢的氧化皮会带到不锈钢表面。这种由碳钢微粒引起的腐蚀会产生一般的腐蚀斑和局部钝化削弱点，引起一系列耐蚀性降低。防护：－任意部位都必须仔细清洁－表面最好不与不锈钢接触，如果可能，垫上厚纸
腐蚀原理
防护
－固熔退火金属被均匀加热到1050℃～1060℃，然后急速冷却－添加稳定化元素Ti、Nb等－选用低碳不锈钢
点蚀
点蚀特点：是一种很危险的局部腐蚀，发生小孔然后急剧进行腐蚀的现象，严重是可导致穿孔，一般不能以重量的损失来衡量其腐蚀程度影响因素：－Cl-影响： Cl-的作用使钝化膜局部破坏，此部位优先发生腐蚀－温度影响：温度越高腐蚀越快－表面污物影响：表面附着污染物阻止了氧气的流通－防止Cl-附着－增加溶液中的氧含量，防止不流动的区域、局部高温和浓缩发生－化学处理形成钝化膜，保护钝化膜的完整性－选择耐Cl-腐蚀性强的钢种（添加Mo，316等）
使用密封垫材料，确保没有腐蚀性溶液进入防护
微生物腐蚀
微生物腐蚀特点：这种类型的腐蚀是由活跃的微生物细菌引起的，它与缝隙腐蚀和点蚀有许多相似之处。引起腐蚀的微生物类型：－好氧型（须在有氧气的环境中生存）在潮湿的溶液中很活跃－厌氧型（须在没有氧气的环境中生存）在潮湿的溶液中不活跃

不锈钢晶间腐蚀控制措施

不锈钢晶间腐蚀控制措施1 问题的提出技术统一规定中通常包括“奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境, 焊后应做固溶或稳定化处理”, 提出这样的要求, 自有其存在的合理性。

但即使设计人员在图样的技术要求中提出这一条, 要求制造厂进行不锈钢制容器(比如换热器) 的焊后热处理, 由于实际热处理工艺参数难以控制和其他一些意想不到的困难, 通常难以达到设计人员提出的理想要求, 实际上在役的不锈钢设备绝大部分是在焊后态使用。

这就促使我们去思考:晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀形式, 那么产生晶间腐蚀的机理是什么? 在什么介质环境下会引起晶间腐蚀?防止和控制晶间腐蚀的主要方法有哪些?奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境焊后是否都要热处理?本文查阅有关的标准、规范,专著,结合生产实际谈谈个人看法。

2 晶间腐蚀的产生机理晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀, 腐蚀沿着金属或合金晶粒边界或它的临近区域发展, 而晶粒腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀,这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱。

严重的晶间腐蚀,可使金属失去强度和延展性,在正常载荷下碎裂。

现代晶间腐蚀理论, 主要有贫铬理论和晶界杂质选择溶解理论。

2. 1 贫铬理论常用的奥氏体不锈钢, 在氧化性或弱氧化性介质中之所以产生晶间腐蚀, 多半是由于加工或使用时受热不当引起的。

所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却通过450～850 ℃温度区, 钢就会对晶间腐蚀产生敏感性。

所以这个温度是奥氏体不锈钢使用的危险温度。

不锈钢材料在出厂时已经固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火, 目的是获得均相固溶体。

奥氏体钢中含有少量碳, 碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。

如0Cr18Ni9Ti , 在1100 ℃时, 碳的固溶度约为0. 2 % , 在500～700 ℃时, 约为0.02 %。

所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。

当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时,碳便可形成( Fe 、Cr) 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。

不锈钢腐蚀的知识点

不锈钢耐腐蚀知识点不锈钢的耐腐蚀原因：不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的，合金必须含有足够量的铬以形成基本上有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。

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氧化物，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—30um）这些小蚀坑称为孔蚀核。

影响点腐蚀的因素：金属和合金的性质、表面状态、介质的性质、PH值、温度、流速和时间等。

不锈钢在焊接等过程中加热到一定温度之后而产生碳化铬在晶界上的沉积，因此，紧靠近碳化铬的区域就消耗掉铬，从而相对于晶内的铬更为活泼。

如果存在水溶液条件，就形成了以裸露的铬为阳极，以不锈钢为阴极的原电池，大的阴极面积产生了阳极控制，因而腐蚀作用很严重，采用低碳的奥氏不锈钢可以减轻这个问题。

焊后表面不平整度增加这些都是为孔蚀核的形成提供了条件。

虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论，但大致可分为2种观点，成相膜理论的观点认为，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。

吸附理论的观点认为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他们优先金属吸附，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，氯化物于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。

在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量，可获得性能良好的钢种。

不锈钢培训资料

不锈钢
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不锈钢是不锈耐酸钢的简称。其中在空气和弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀的钢称为不锈钢。在酸、盐溶液等强腐蚀性介质中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。不锈钢的性能要求：
对具体使用环境，应有尽可能高的耐蚀性；良好的机械性能；良好的工艺性；好的经济性。
n
n n n n
不锈钢
n n
不锈钢不一定耐酸，但耐酸钢同时又是不锈钢。所谓不锈钢是指能抵抗大气及弱腐蚀介质腐蚀的钢种。腐蚀速度＜０．０１ｍｍ／年者为完全耐腐蚀钢，速度＜０．１ｍｍ／年者为耐蚀钢。所谓的耐酸钢是指在各种强腐蚀介质中能耐酸的钢．腐蚀速度＜０．１ｍｍ／年者为完全耐蚀，腐蚀速度＜１ｍｍ／年者为耐蚀。
n
马氏体型不锈钢
铁素体型不锈钢
n
这类钢都是高铬钢，由于铬稳定α 的作用，在铬含量到达１３％时，铁铬合金将无γ 相变，从高温到低温一直保持α 铁素体。又由于铬量到达１２％能耐蚀，故这类铁素体钢就成为铁素体不锈钢。
铁素体型不锈钢
n
在铬铁素体不锈钢中，铬从１３％到３０％，随着铬含量的增加，钢的耐蚀性增加，所以铁素体不锈钢是含１３％～３０％Ｃｒ的钢。
n
n
铬镍不锈钢
n
常用的铬镍不锈钢的牌号有ＯＣｒ１９Ｎｉ９、１Ｃｒ１８Ｎｉ９等，通称１８－８型不锈钢。这类钢含碳量低，含镍量高。经热处理后，呈单相奥氏体组织，无磁性，其耐蚀性、塑性和韧性都较Ｃｒ１３型不锈钢好。铬镍不锈钢主要用于制造强腐蚀介质（硝酸、磷酸、有机酸及碱水溶液等）中工作的设备，如吸收塔、贮槽、管道及容器等。
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这种原电池腐蚀是在显微组织之间产生的故又称之为微电池腐蚀。电化学腐蚀的特点是有电介质存在，不同金属之间、金属微区之间或相之间有电位差异连通或接触，同时有腐蚀电流产生。

不锈钢防锈原理

不锈钢防锈原理
不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金材料，其主要成分为铁、铬、镍
等元素。

不锈钢的防锈原理主要是通过其表面形成一层致密的氧化物
保护膜来防止钢材被氧化腐蚀。

不锈钢中含有至少10.5%以上的铬元素，这种元素与空气中的氧气反应，可以在不锈钢表面形成一层致密的氧化铬保护膜。

这种保护膜可
以有效地防止空气、水和其他酸性或碱性溶液对不锈钢的侵蚀和损伤。

此外，不锈钢中还含有一定量的镍元素。

镍可以提高不锈钢的耐腐蚀
性能，并且使得不锈钢更加坚固和耐用。

此外，还有其他元素如钼、
铜等也会对不锈钢的防锈性能产生影响。

除了合金成分以外，不锈钢还需要进行表面处理才能发挥其最佳防锈
效果。

常见的表面处理方式包括机械抛光、化学处理和电解处理等。

这些处理方式可以去除表面的氧化物和污垢，使得不锈钢表面更加光滑、平整和美观，并且能够更好地形成保护膜，提高不锈钢的耐腐蚀
性能。

总之，不锈钢的防锈原理主要是通过其表面形成一层致密的氧化铬保
护膜来防止钢材被氧化腐蚀。

此外，不锈钢的合金成分、表面处理等
因素也会对其防锈性能产生影响。

因此，在选择和使用不锈钢材料时，需要根据具体情况进行综合考虑，并且注意对其进行适当的维护和保养，以延长其使用寿命。

不锈钢腐蚀及清洗

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一只大白羊
一只大白羊
一只大白羊
二、不锈钢常见的表面缺陷
③焊接缺陷，对机械性能及局部耐腐蚀性有影响。
④粗糙的表面
不均匀的焊缝及过重的磨削、喷砂会导致粗糙的表面，而粗糙的表面容易堆积沉积物，从而增加腐蚀和产品污染的风险，过重的磨削，还会导致较高的拉伸应力，从而增加应力腐蚀的风险。
⑤有机物污染
油脂、油、油漆、足迹、胶水残留物、污垢等有机污染物会在侵蚀性环境中导致缝隙腐蚀，可能会导致经过酸洗后的产品抗腐蚀性降低，产生间隙腐蚀。
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一只大白羊
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二、不锈钢常见的表面缺陷
①由热处理或焊接后高温引起高温氧化，产生的氧化层，在氧化层下的金属中的铬消耗尽。
在450℃到650℃之间回火，会使在结晶格间隙内之碳原子扩散析出与铬形成网状之碳化铬造成临近区域铬元素之消耗使铬成份降低，无法形成保护膜，而丧失耐蚀性（贫铬区）
电偶腐蚀：两种不同电位金属接触，从而引起电位低的金属发生腐蚀的一种金属接触腐蚀，
两种不同的金属构成宏电池，产生电偶电流，使电位较低的金属（阳极）溶解速度增加，电位较高的金属（阴极）溶解速度减小，所以，阴极是受到阳极保护的。
不锈钢中含有镍铬等金属元素电位高于碳钢，因ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ做阴极。
不锈钢与碳钢接触，前期碳钢腐蚀速度快，但当碳钢表面形成的腐蚀产物增加到一定多时，碳钢反而起到一定性的保护作用，从而减缓了碳钢的腐蚀速率。但不锈钢随着时间的推移，材料表面的钝化层被破坏，且前期不锈钢腐蚀产物少，起到的保护作用小，引起随着时间的推移，不锈钢的腐蚀反而会比碳钢腐蚀更严重。
不锈钢的不同温度时的回火色：淡麦黄色：290℃（2-3）；麦黄色：340℃（3）；淡红棕色：390℃（3-4）；淡红色：450℃（4）；淡蓝色：530℃（4-5）；深蓝色：600℃（5-6）。

不锈钢腐蚀机理、发生原因和维护处理方法

不锈钢腐蚀机理、发生原因和维护处理方法不锈钢材料具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。

虽然不锈钢耐腐蚀性良好，但不是不生锈，如果长期裸露在腐蚀环境中，最终还是会被腐蚀。

因此了解不锈钢的腐蚀机理、发生原因和维护处理方法就尤为重要。

一、腐蚀机理Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。

当钢材中的Cr 含量超过10.5%时，钢在大气中基本不会生锈。

这是因为Cr 和Ni 使不锈钢和空气中的氧生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢材料在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高，而S30408、S31603的材料的Cr 含量在16%以上，耐蚀性能也相应的得到了提高。

当管材处于杂散电流或酸碱盐腐蚀环境中时，材料本身自钝化的速度低于被腐蚀的速度时，随着时间的作用，便出现材料被破坏的现象。

下图为材料在腐蚀环境中的被破坏示意图。

二. 不锈钢腐蚀的类型、发生原因和处理方法2.1 表面腐蚀：2.1.1 主要特点：不锈钢裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀，虽降低产品受力有效面积及其使用寿命，但比局部腐蚀的危害性小。

2.1.2 常见发生原因：(1) 不锈钢表面有其他金属元素（如铁质材料）的粉尘或颗粒附着，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，引发电化学腐蚀；(2) 不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水、其它装修材料、有机物汁液或使用有害介质的薄膜和材料包裹），长时间形成金属表面的腐蚀；(3) 在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮、盐类物质的大气），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液点等，引起化学腐蚀；(4) 割渣、飞溅等易生锈物质的附着或击伤表面钝化层造成的腐蚀；2.1.3 建议处理方案表面腐蚀：切割火花击伤表面腐蚀：石灰水侵蚀(1) 保持不锈钢表面的洁净，如发现有污染物质和颜色暗淡现象发生，应及时进行清理；(2) 对出现轻度腐蚀的部位，先清除污锈，使用钝化膏溶液或喷雾涂抹，10秒后再用清水进行清洗，使不锈钢表面重新形成钝化膜。

不锈钢的耐腐蚀和腐蚀原理解说资料

镍与不锈钢基础知识-------镍在不锈钢中的作用镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。

在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。

普通碳钢的晶体结构称为铁素体，呈体心立方(BCC)结构，加入镍，促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心立方(FCC)结构，这种结构被称为奥氏体。

然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。

常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。

这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。

目前，人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性，最著名的是下面的公式：奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%从这个等式可以看出：碳是一种较强的奥氏体形成元素，其形成奥氏体的能力是镍的30倍，但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中，因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。

氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍，但是它是气体，想要不造成多孔性的问题，只能在不锈钢中添加数量有限的氮。

添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。

从镍等式中可以看出，添加锰对于形成奥氏体并不非常有效，但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中，而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。

在200系列的不锈钢中，正是用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体结构，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮数量就越高。

例如在201型不锈钢中，只含有4.5%的镍，同时含有0.25%的氮。

由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍，所以同样可以形成100%奥氏体结构。

这也是200系列不锈钢的形成原理。

在有些不符合标准的200系列不锈钢中，由于不能加入足够数量的锰和氮，为了形成100%的奥氏体结构，人为的减少了铬的加入量，这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。

不锈钢材料组织控制技术

不锈钢材料组织控制技术1前言材料的开发是通过控制成分、加工热处理来控制结晶构造和组织完成的。

不锈钢具有优良的耐蚀性，其性能是由合金的组成决定的。

但是，为了充分发挥合金本来具有的特性。

其前提必须是材料组织的最佳化。

另外，不锈钢也是力学性能优良的材料，与其他钢铁材料一样，要求对材料组织进行最佳控制以得到强度、加工性、韧性等所需的特性。

本文在应用不锈钢优良特性的同时，以典型的钢种概述了其重要的组织控制，并且也介绍了最近开发的新钢种材料设计方法。

2不锈钢按材料组织的分类不锈钢的特性与材料组织有着密切关系，因此，根据组织进行分类。

以SUS304为代表的奥氏体系不锈钢，由SUS430和高纯度铁素体系组成的铁素体系不锈钢及以SUS42OJ1为代表的淬火硬化能高的马氏体系不锈钢。

此外，还有少量特殊的双相不锈钢和析出硬化型不锈钢。

从主要构成元索的角度，把奥氏体系不锈钢、双相不锈钢、析出硬化型不锈钢称作Ni—Cr系或Ni系不锈钢，把铁索体系不锈钢、马氏体系不锈钢称作Cr系不锈钢。

SUS430(17Or)是铁素体系不锈钢的常用钢种，通常使用经退火得到的铁素体+碳化物的组织。

高纯度铁素体系不锈钢是铁素体单相组织钢种的总称，它是通过减少铁素体系不锈钢中的C、N，然后加入易形成碳氮化合物的Ti、Nb稳定化元素，以减少固溶C、N的钢种。

双相不锈钢用固溶处理。

使奥氏体和铁素体大致以1：1的比例存在。

除有22%～25%Cr 外，因含Mo、N，故具有优良的耐蚀性。

此外，由于有铁素体的存在。

故具有比奥氏体系不锈钢更为优良的耐应力腐蚀性。

析出硬化系不锈钢大多采用热处理和加工诱起相变，使基体组织为马氏体，然后使Cr和Ni—A1金属间化合物在马氏体中析出。

而达到高强度化。

3不锈钢组织、材质的控制和新钢种开发3.1奥氏体系不锈钢(SUS304、SUS301、SUS304J1)SUS304具有优良的耐蚀性、耐热性和加工性等均衡的优异特性，与SUS3o4对应的Fe—Cr—8%Ni合金的平衡状态。

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不锈钢手册
Cr对抗氧化性影响
Ni 对抗氧化性影响
Ni 对铁素体不锈钢抗氧化性影响
Ni 对复相不锈钢抗氧化性影响
Ni对奥氏体不锈钢抗氧化性影响
氧化机理
热过程钢坯氧化烧损模拟
SPA-H钢加热过程中氧化铁皮生长动力学模型研究
含铜钢表面热氧化缺陷及解决办法
【摘要】：研究了含Cu钢表面的高温氧化行为。

实验结果表明:Cu钢在1100℃-1200 ℃的加热温度范围出现液态Cu相,并沿奥氏体晶界向基体中渗透。

Cu-Ni钢在1000℃-1300℃的整个加热温度范围内均不出现液态Cu相,Ni促进钢中Cu-Ni富集相以颗粒状保留在氧化层
内,这是Ni改善Cu钢热脆性的主要原因。

经Thermocalc理论计算,对Ni／Cu比大于1的钢,可以完全避免液相Cu的出现。

合金元素对含铜钢表面高温氧化后铜元素富集和热轧板质量的影响【摘要】：为解决含铜钢的"铜脆"问题,采用真空电弧炉熔炼,研究了添加硅、铬、硼元素对Fe-0.5Cu合金高温氧化后表面铜元素富集的影响,并通过中试轧机对成分调整后的含铜钢进行了轧制试验。

结果表明:未添加合金元素的Fe-0.5Cu合金在1 120℃氧化80 min后,浅表层存在白亮色条带状铜元素偏析区域,该区铜元素含量达75%;添加硅及硅、硼的合金均没有明显的铜元素偏析现象,同时添加硅、铬元素的合金在基体与氧化层界面形成大量白色富铜相,但其未沿着晶界向基体内渗透;在含铜钢去除镍元素后,添加硅后热轧板的边部质量比未添加的有大幅提高。

Si对含铜钢表面高温氧化后铜元素富集的影响
摘要：研究了Si元素对抑制含铜钢高温氧化后表面铜元素富集的影响。

结果表明：添加Si 元素使合金氧化后形成较多内氧化产物2FeO.SiO2,该氧化物在生长过程中对基体局部区域形成包裹,可割断液相铜的扩散途径,降低富铜相中Cu的浓度,有利于减轻含铜钢高温氧化后基体表面铜元素偏聚,但同时会导致合金在1150℃以上高温区抗氧化性能减弱。

热轧温度和变形量对含铜钢表面热裂纹的影响
摘要：采用Gleeble热模拟试验机研究了不同热轧温度和变形量对含铜钢高温氧化后表面热裂纹形成倾向的影响.结果表明,在1050～1210℃的轧制温度均不能避免含铜钢表面热裂纹的形成,但1110和1160℃轧制裂纹形成数量明显高于1050和1210℃轧制温度.变形量对含铜钢表面热裂纹的形成存在临界值,低于临界值,裂纹形成不明显,高于临界值,裂纹显著增多.并且裂纹数量的增加与形变量的继续增大不呈线性关系。