不锈钢304型耐蚀性改善_图文(精)
304型不锈钢中加入少量Nb N改善
耐蚀性
孟繁茂王伟哲
（中信微合金化技术中心）
1．前言
SUS304不锈钢是不锈钢中产量最高，应用领域最广的钢种。但是强度低，晶间腐蚀性能差，应用受到限制。特别是在要求高强度、高耐蚀环境中的推广应用，受到限制。近年来，造船、建筑、化工设备等高强度、高耐蚀化要求强烈。因此，关于强化304型，改善其耐晶间腐蚀性能研究工作盛行。其中Nb N复合应用是重要成果之一，304N Nb不锈钢并已实现了大生产。
下面评述304型不锈钢加入少量Nb N的改善晶间腐蚀提高强度的物理冶金机理。
2．Cr碳化物沉淀指数
2.1 Cr碳化物沉淀指数标准评级的确定。不锈钢中的主要合金元素Cr ，如果形成碳化物或者氮化物除了改善高温强度和耐磨性外，所有情况都招致恶果。特别是大量的腐蚀事故，都是起源于Cr 碳化物的析出。为判断晶间腐蚀与Cr 碳化物析出量的关系，制定判断标准非常必要。金相样用
2%Cr酸电解腐蚀，根据Cr 碳化物析出多少分5级评定见图1。析出指数1是台阶组织，这种组织中没有碳化物析出只有退火变晶形成的台阶式组织；析出指数是5由碳化物溶蚀掉形成的沟槽式组织，这是最严重的晶间腐蚀前兆；2~4是介于1和5之间的双重组织，2接近于1，4接近于5；而3处于中等的混合组织。
这种的分级早在60年代初本文作者孟就试行过。为了研究RIT 稳定化热处理改善晶间腐蚀倾向，把从无晶间腐蚀到严重晶间腐蚀分10个级别，见参考文献
1。晶间腐蚀程度决定于C 固—C 敏化=△C 的大小，△C 越大，晶间腐蚀倾向越大。
2.2 Nb、N 、C 、B 、Mo 对碳化物沉淀指数的影响。
a ）C.C.T. （Continuous-Cooling-Transtormation ）试验料准备，按图2。
图1 Cr碳化物沉淀指数与星微组织
图2 试验材料的准备
毫无疑问冷却速度对敏化行为是敏感的，不同C 含量的不锈钢都存在着固有的临界冷却速度，大于此速度Cr 23C 6的析出被抑制。影响碳原子活度的元素如Nb 、Ti 、Zr 、V 、Mo 、B 等的存在会影响Cr 23C 6的析出行为。
不管成分如何，每种钢都在它固有临界冷却速
度。大于此冷却速度就可以得到台阶式组织，即沉淀指数为1。参看图5。0%Nb的临界冷却速度为20℃/sec；0.05%Nb为10℃/sec；0.07%Nb为5℃/sec以下。Nb 表现出强烈抑制Cr 23C 6的析出行为。
图 4 SUS304（0.01C ）的B 冷却速度同沉淀指数
之间的关系
.
图 2 SUS304（0.01C ）的N 冷却速度同沉淀指数之间的关系
.
图 5 SUS304（0.01C ）的Nb 冷却速度同沉淀指数
之间的关系
图 3 SUS304（0.05C ）的N 冷却速度同沉淀指数
之间的关系
2.3不同元素对Cr 碳化物沉淀指数的影响
表1不同合金元素对700℃的沉淀指数的影响 0.04%℃
— 0.08% Nb
0.02%N 0.15%N 0.02%N 0.05%N 0.15%N 0.02%N 0.05%N 0.15%N 0.10% Zr
0.02%N 0.05%N 0.15%N 0.02%N 0.05%N 0.15%N 0.10%Nb,0.15%N
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 3 3 1 1 4 4 4 4 3 3 4 3 3 1
5 5 5 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4
总结图4、5、6和7。图6指出B 对0.01C-0.05N 钢的Cr 碳化物沿晶界沉淀有强烈的促进作用；在没有B 的情况下0.05C 钢N 有抑制作用；0.01C 、5PPM B 时N 对Cr 碳化物沿晶界析出没有影响。
0.10% Ti
0.5% Mo
Nb 、Ti 、Zr 、Mo 对700℃不同时间时效的析出指数的影响如表。比较起来，0.5%Mo与Nb N复合应用稳定化效果最佳，0.08%Nb，单稳定化亦佳，最不好的就是Ti ，而次之是Zr 。除此之外Ti 、
Zi 还形成大块状的有害而无利的N 化物，见图5。而Nb 稳定化的钢在光学显微镜下观察非常洁净。
3、304型不锈钢加入少量Nb N对TTT 和TTS 的影响。
图5 SUS304加Nb 、Ti 、Zr 的显微组织
为比较各合金元素的对TTT 图和TTS 图的影3.1 Nb在加N304型不锈钢中的作用及其优越
响。试验钢成分设计如表所示，图为B 是促进性本节论述了Nb 、Ti 、Zr 、V 以及M 。对TTT 和
晶界Cr 碳化物沉淀最为激烈的元素所以限制到最TTS 图的影响。TTT 为time —temperature —
低。关于Mo 的TTT 和TTS 的影响取自另一文献transformation 的缩写即时间—温度—转变。TTS 的
的研究结果。 S 为sensitization 字头TTS 意为时间—温度—敏化。
表2 试验钢的化学成分（%）
试样取自热轧—冷轧成1mm 板材，1100℃×10分固溶水淬。固溶温度从1100~1300℃。用X 光测残余沉淀物的性质。加Nb 加Ti 的钢1100℃退火其晶粒度为ASTM7级。另一些钢为5.5级。TTT 和TTS 温度为550-900℃时间1-1000分。
3.1.1 合金元素对晶界沉淀和敏化行为的影响
图6和图7示出Nb 、Ti 、V 和N 在550~900℃时效对沿晶沉淀指数和敏化行为的影响。比较上两图中6 、7即少量N Nb把转变曲线向长时侧推
移。而无沉淀析出边界线和完全沉淀析出边界线向低温方向推移。图7C 表明有扩大晶间腐蚀温度区间倾向。而Zr 和V 没有什么影响。少量V 、N 、 C 在此温度下完全处于固溶态。而Zr 则以氮化物和氧化物夹杂存在。
图7(b少量Nb N的SUS304钢的耐晶间腐蚀特性，在诸多元中的优越性明显的发挥并得到实用化。SUS301中加入Nb, N的NAR-301L 应用已有40多年历史了。SUS304N 2是纳标的高强度不锈钢。
3.2 Nb、Mo、N对TTT 曲线的影响
图8同图6比较，Nb 、Mo 、N 复合应用把沉淀指数1、2级的分界线远远后移至20分以后了，并与0.5Mo 钢的5级指数线接近。表明单独用0.5Mo 。远远不如Mo 、Nb 复合应用，从图9、10、11看出Mo>0.5~2.0以上和Nb0.05~0.2以上的作用，抑制碳化物析出的临界时间的相同。而Nb 的作用10倍于Mo ，所以用Mo 改善耐蚀性能（如SUS316）用Mo 在百分数量级。
图7 (a18Cr-10Ni-0.17N, (b0.07Nb+0.15N (c 0.13Ti+0.16N, (c, (d0.14Zr+0.16N和(e0.13V+ 0.17N的TTS 图。
图6 (a18Cr-10Ni-0.17N, (b0.07Nb+0.15N (c 0.13Ti+0.16N, (c, (d0.14Zr+0.16N和(e0.13V+ 0.17N的TTT 图。
Fig. 8 TTT curves of SUS 304+0.5%
Mo with or without Nb.
图8 SUS304+0.5Mo或Nb 的TTT 曲线
Fig. 10 Effect of alloying elements on critical Precipitation time of SUS
304(0.15%Nat 700℃
图10 合金元对LSUS304（0.15N700℃）时的临界析出时间的影响
Fig. 11 Effect of alloying elements on critical Precipitation time of SUS
304(0.05%Nat 700℃
图10 合金元对LSUS304（0.05N700℃）时的临界析出时间的影响
图中两条垂直边界线表明Ti 、Zr 的作用不变化，而且抑制能力低。从上述研究结果看出含Nb 不锈钢的兴起和Ti 稳定化不锈钢SUS321即Я1T 趋于没落的原因了。
4、少量Nb，N在304型不锈钢中的物理冶金机制
4.1拉伸性能
Nb 、Ti 、Zr 、V 加入含N 304型不锈钢中1100℃固溶处理后的强度的变化如图12，13。明显示出Nb 有较高的强化作用。电镜分析指出在1100℃退火时有
CrNbN 析出，起强化作用。
图12 试验钢1100℃×10分退火后的拉伸性能比较
（成分见表2）
图13 试验钢的屈服强度与C+N/d的关系（1100℃×10分退火）
4.2 X光衍射分析
对退火试样的 X 光衍射分析结果如图 14 和表 3。 (c 18Cr-10Ni-0.16N-0.14Zr (d 18Cr-10Ni-0.17N-0.13V 表3 不同退火温度样的 X-光分析结果钢号 2 3 4 N 化物 110 CrNbN TiN ZrN 有有有温度 1200 无有有 1300 无有有图 14(a 、(b 、(c 、(d 分别是含 N304 型钢中回 Nb、Ti、Zr、 V 的钢铁 1100℃×30 分退火样的析出物 X-光衍射分析结果。 (a主要是 CrNbN 化物和来自 CrFeNi(r晶粒的衍射峰，(b主峰为TiN，(c为 ZrN, 和 ZrO，(d没有 V 化物有 CrO。不同退火温度的沉淀物如表 3 Ti, Z 的氮化物一直到 1300℃仍存在，这和我常说的 Ti N 在钢水接近凝固时就已经形成是一致的。在 T 钢中常以起杂形式存在。ZrN 大致也如此，见图 15。图 14 X-见分析结果（1100℃×30 分退火） (a 18Cr-10Ni-0.15N-0.07Nb (b 18Cr-10Ni-0.16N-0.13Ti 图 15 透射电镜分析氮化物 (a N, Nb 钢 (b N, Ti 钢； (cN,Zr 钢的 1100 ℃×分
处理后 4.3 重要物理冶金现象 1）表 3 中 2 号加少量 Nb N 钢样，1100℃退火时形成 CrNbN 化合物。该化合物属于在位形核呈细小均匀分布见图 15（a）。 2）
Cr23C6在CrNbN化合物上形成，减少了在晶界上形成Cr23C6 的总量从而抑制了晶间腐蚀的发生。含少量Nb N 的 2 号钢不同热处理状态样，X光衍射分析结果示于图 16。图 16(c试样是图 6(b 经 650℃×1000 分时效，在TTT图的沉淀指数 5 区（即ditch）。经分析Cr23C6在CrNbN沉淀物上形成。不锈钢中C在
550~900℃加热或在高温加热后 6 冷却途中经过 550~900℃的温度范围Cr23C6总是要形成的。Cr23C6的沉淀百分率决定于在形成温度的固溶C量。钢中加Nb Ti稳定化元素可以固定C，如果转移Cr23C6沿晶沉淀为晶内沉淀，同样也能消除晶间腐蚀。如上分析验证了CrNbN成为Cr23C6的沿晶析出转移到晶内分散析出的“媒体” 。晶界碳化物延迟析出机制研究结果证实了 304 型不锈钢中加入少量的Nb N后的Cr23C6的沉淀反应延迟效应和碳化物在位生核“地址”从晶界转移到晶内的改善耐晶界腐蚀特性。这一发现是极重要的。加少量Nb,N 304 型钢是1100℃退火后的电子
显微镜分析证实钢中存在有大量的细小、弥散分布的CrNbN的氮化物存在见图 15，为在敏化温度区 Cr23C6析出提供大量的非晶界处的形核位置。 CrNbN化物是Cr23C6延迟析出的“媒体” 。所谓延迟析出是指Cr23C6在晶界析出率达到20%（沿晶界析出长度与晶界长度之比）的时间向长时间侧的推移。也就是加 Nb N 304 型钢同一般的 304 钢的相对比较而言的时间向后推移。这一机制可用图 7 和示意图 18 说明。图 17 表明 304 加Nb N有强烈的推迟作用。并且随温度的降低延迟时间成对数增长。Cr23C6 在 CrNbN 界面上形成时高于 650 ℃以上只需160kg/mol的激活能。比 304 型钢的 214KJ/mol晶界沉淀容易得多。这样大大减少了Cr23C6在晶界沉淀量。碳化物长大速度同 304 钢比大大变慢。如图 10 所示。图 16 2 号钢（0.07Nb+0.15N）X 光分析 (a 1100℃ 10min，固溶退火 (b (a+650℃
10min，时效处理 (c (a+650℃ 1000min，时效处理 (d (a+900℃ 1000min，时效处理图 17 304 型（0.07Nb, 0.15N）Cr23C6晶界沉淀率同 304 型钢的比较。 7
“Metallurgical Behavior of Alloying Elements in stainless steel”。 1996. TOKYO 图 18 机制示意图 304 型（0.07Nb, 0.15N）Cr23C6晶界沉淀延迟 4、304 型不锈钢中加少量 Nb,N 的物理冶金的新知识（1）304 型钢中加少量 Nb N，对 TTT 和TTS 图有重要的减速作用。对改善耐晶间腐蚀性能有重大意义。（2）Ti、Zr、V、TTT 和 TTS 没什么影响。（3）Nb、Mo、N复合应用对延迟Cr23C6的析出反应效果更好。（4）304 型分别加入 Nb, N；Ti,N；Zr, N, V, N 后，只有 304 型加Nb N，在 1100℃退火态形成 CrNbN，有改善晶界腐蚀的作用。而 304 型加 Ti, N 和 Zr,N 的钢中形 TiN 和 ZrN 夹杂，而 V，N 钢则没有 N 的氮化物。（5）304 型加 Mo,N 有推迟碳化物形成机制，但不如 Mo,Nb,N 复合应用效果好。（6）304 型钢加少量 Nb, N, 由于形成大量细小高度弥散分布的 CrNbN，有沉淀强化作用。（7）CrNbN沉淀物是转移Cr23C6从沿晶析出变成在CrNbN上的在位形核大大改善了晶界析出的量。参考文献（1）钢铁 1964 年 4 月（2）日本不锈钢技报 1982 年（3）日本不锈钢技报 1981 年（4）CBMM Round Table Conference on 8
各种不锈钢的耐腐蚀性能1
各种不锈钢的耐腐蚀性能？ 答：304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。305和384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308 不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S 乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性． 316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N 以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈348 及347、321．钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。 不锈钢与不锈铁的区别 不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈
不锈钢耐腐蚀性
最佳答案- 由投票者2008-09-06 17:12:11选出 纯碱(Na2CO3):分子量105.99,易溶于水,密度(25℃)2.532g/m3水溶液呈弱碱性,遇酸会发生剧烈反应,生成CO2.若向溶液中加入石灰水,会生成CaCO3沉淀并生成氢氧化钠. 烧碱(NaOH):分子量39.997,密度(25℃)2.13g/m3,由钠与足量水作用生成,易溶于水并放热,在空气中易潮解变质.与酸接触能发生剧烈反应,放出大量的热,有强腐蚀性,能腐蚀金属,浸蚀某些塑料\橡胶\和涂料.向溶液 中加入少量石灰可除去杂质碳酸钠. 一、药剂名称 中文名称：氢氧化钠(俗语:苛性钠)。 英文名称：sodium hydroxide or caustic soda。 二、分子式：naoh。 三、物理性质：纯净的氢氧化钠是白色的固体，极易溶解于水，它的水溶液有涩味和滑腻感。氢氧化钠暴露在空气中时容易吸收水分，表面潮湿而逐步溶解，这种现象叫做潮解。 四、制造：氧化钠是由电解食盐溶液产生，同时也生成了另一产物…氯，此种生产工业又叫氯咸工业，一座电解槽所消耗的电力和一个三十万人的城市相差不多，电解过程中会形成氯化钠和氢氧化钠的混合液，氢氧化钠和氯反应产生次氯酸钠，为避免此反应发生以多孔膜隔出阳极和阴极两个区域。 五、用途：氢氧化钠又名苛性钠，在许多物质如：肥皂、纸、清洁剂等的制造过程中都会用到，对不少复杂的化学物质如：染料、药品等的制造也占有重要的地位。 -------------------------------------------------------------------------------- 理性质①白色固体 ②易潮解 ③溶于水时放出大量的热 ④有腐蚀性 化学性质①跟指示剂作用：使紫色石蕊试液变蓝，使无色酚酞试液变红 ②跟酸性氧化物反应 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O ③跟酸反应 2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O ④跟某些盐反应
各种不锈钢的耐腐蚀性能
各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 305和384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308 不锈钢用于制作焊条。 309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性． 316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 321、347及348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。 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氧体，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。 在不锈钢中，有两种相反的力量同时作用：铁素体形成元素不断形成铁素体，奥氏体形成元素不断形成奥氏体。最终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素，所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素，所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢，具有磁性。在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中，随着镍成分增加，形成的奥氏体也会逐渐增加，直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构，这样就形成了300系列不锈钢。如果仅添加一半数量的镍，就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体，这种结构被称为双相不锈钢。 400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素，因此具有正常的磁特性。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，而且与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。
304,316不锈钢耐腐蚀性
不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高，其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的致密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 1、在各种环境中的耐腐蚀性能 ①大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随着大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境1Cr13、1 Cr 17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。 工业环境在没有氯化物污染的工业环境中，1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作，基本上保持无锈蚀，可能在表面形成污膜，但当将污膜清除后，还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中，将造成不锈钢锈蚀。 海洋环境1Cr13和1 Cr 17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜，但不会造成明显的尺寸上的改变。奥氏体型不锈钢如1 Cr 17Ni7、1 Cr 18Ni9和0 Cr 18Ni9，当暴露于海洋环境时，可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的，可以很容易地清除。0 Cr 17 Ni 12M 02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。 除了大气条件外，还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素，即表面状态和制作工艺。 精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面（毛面）对腐蚀非常敏感，即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易，但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面，如果要保持原有的表面状态则需要更经常的清理。
各种不锈钢的耐腐蚀性能
各种不锈钢的耐腐蚀性能 在工业控制中经常用到不锈钢管件作为仪器仪表附材，来构成完整的工业控制系统。有必要对各种不锈钢的耐腐蚀性能作一个全面的了解，总结如下： 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 305和384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。308 不锈钢用于制作焊条。 309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性． 316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 321、347及348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。 3Cr13是马氏体不锈钢,用于食品机械及医疗器械等;42CrMo是合金钢,它比45#钢优异,用于条件苛刻的轴类及结构件等。 比较3Cr13钢与40钢、45钢等碳素结构钢的机械性能可知，3Cr13钢的强度比40钢和45钢高，它是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢。马氏体不锈钢在热处理后的不同硬度，对车削加工的影响很大。表1是用YW2材料的车刀对热处理后不同硬度的3Cr13钢的车削情况。可见，退火状0.10.10.1态的马氏体不锈钢虽然硬度低，但车削性能差，这是因为材料塑性和韧性大，组织不均匀，粘附，熔着性强，切削过程易产生刀瘤，不易获得较好的表面质量。而调质处理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料，车削加工性较好，易达到较好的表面质量。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件，表面质量虽然较好，但刀具易磨损。所以，在条件允许的情况下，可以在材料进厂后，先进行调质处理，硬度达到 HRC25～HRC30,然后再进行切削加工。
不锈钢的耐腐蚀性
不锈钢的耐腐蚀性 1、污水中的氯离子浓度 ●V2A/304L 最大值：200mg/l ●V2A/304L，当停留时间大约5h（因为在污水中有可能产生硫化物）最大值：150mg/l ●V4A/316L，316Ti 最大值：400mg/l 2、污水中的pH值 ●V2A/304和V4A/316 最低值：6.5 3、饮用水中的氯离子浓度 ●V2A/301，304L 最大值：100mg/l ●V4A/316L，316Ti 最大值：250mg/l ●pH值最低值：7 4、饮用水中的铁离子浓度最大值2mg/l 铁离子具有腐蚀性，尤其是和氯离子混合 5、污水沟渠内的硫化氢浓度最大值：6 mg/l 在电控柜内最大值：2 mg/l 6、污水中的停留时间最大值：5小时 污水会可能产生腐烂、腐蚀性、有毒气体，并有可能产生高浓度的硫酸盐。 氯离子浓度高于100 mg/l的废水中会产生或释放硫化氢，喷嘴应该配置以对顶部空间冲洗。 7、使用水泵提升 ●停留时间取决于水量和水泵间歇时间。要注意泵池内的停留时间。 ●使用通风设备每小时10次更换空气，（注意预防臭气，可采用生物过滤除臭） ●封闭容器或沟渠需要增加喷嘴进行顶部空间冲洗。 8、高温下安装（大于40摄氏度，或大约104华氏度） 可能对设备产生的影响： ●过度热膨胀引起问题 ●干物质结盖引起机械故障（例如：栅渣或砂粒） ●增加腐蚀风险（例如，在70°C氯离子的允许浓度是20°C允许浓度的50%） 补救措施
●在室内安装设备/电控柜，防止直接暴露在阳光下 ●安装空调/风冷设备 ●使用受极端温度或温度变化影响较小的产品或零部件 ●对设备/控制柜进行隔热处理 9、海边安装 空气中的高浓度氯离子可引起不锈钢腐蚀。 ●使用V4A/316Ti，316L制造的设备 ●使用V4A/316Ti，316L制造的盖罩 ●使用可以抵抗氯离子材料制造的盖罩
不锈钢的耐腐蚀性能
所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。 不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种氧化物"钝化膜"，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。 普通碳钢与大气中氧，在金属表面形成过氧化膜，然后继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，形成“千层糕”式的腐蚀物，直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有光。钢中铬含量达到12%时，与大气接触，在不锈钢表面产生一层钝化膜（Cr2O3），它是致密的富铬氧化物，有效
地保护着不锈钢表面，特别是能防止进一步再氧化。这种氧化膜极薄（只有几个微米），头各国它可以看到钢表面的自然光泽，使不惜刚既有独特的表面。若表面钝化膜一旦被破坏，钢中的铬与大气中的氧心生成钝化膜，继续起保护作用。 不锈钢遇到特殊环境，也会出现某些局部腐蚀，如孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等。为了克服这些腐蚀，在钢中分别加入了钼、氮、钛或铌等元素，并研制出了低碳、超低碳、双相不锈钢等新品种，提高不锈钢的耐腐性。 不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高。其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的至密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或义腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 （一）在各种环境中的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境 1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。
各种不锈钢的耐腐蚀性能
各种不锈钢的耐腐蚀性能 304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。 301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。 302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。 304N是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。 305和384不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308不锈钢用于制作焊条。 309、310、314及330不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同
者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着 特别高的抗渗碳能力和抗热震性. 316和317型不锈钢含有钼,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大 大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高 强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 321、347及348是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用 的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的 限制。 钢结构防腐工程施工方案 (二)涂装施工工艺 1、基础处理及要求 (1)用细砂纸打磨旧有醇酸红丹漆,并清除掉残留的焊渣以及磨损部位的锈迹; (2)打磨完毕后彻底清扫灰尘和打磨产生的碎屑。 (3)涂装施工前,基层应经甲方、监理方等组织验收,确定已除去所有油、灰、脂、污垢、锈层和其它外部附着物后才能正式进行涂装施工,以保证涂装质量和使 用寿命。 (4)每次涂装前都应检查基材或上道漆上是否有油、灰、脂、污垢或其它外部附着物。 (5)涂装底漆前先在边角处、焊接处、接缝以及锈迹打磨后的部位等等涂装困难的位置预涂一道底漆,以保证该部位的漆膜厚度达到要求。 2、施工环境要求
各种不锈钢的耐腐蚀性能
型号 301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 型号 302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。 型号 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 型号 304—通用型号；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 型号 309—较之304有更好的耐温性。 型号 316—继304之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢 型号 408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。 型号 409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。 型号 410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。 型号 420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 型号 430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。 型号 440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。500 系列—耐热铬合金钢。 600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。 型号 630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。 各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。
不锈钢的耐腐蚀性及其种类
不锈钢的耐腐蚀性及其种类 1.腐蚀的种类和定义: 在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看，除[wiki]机械[/wiki]失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在：不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上，很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。 应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性[wiki]环境[/wiki]中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是残余应力还是外加应力，或者两者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时（此处，承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中，通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。 点腐蚀：是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。 晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 缝隙腐蚀：是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。 全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时，村料由于腐蚀而逐渐变薄，甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心，因为，这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。 2.各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的[wiki]设备[/wiki]和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度
在各种环境中不锈钢的耐腐蚀性能
在各种环境中不锈钢的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。 工业环境在没有氯化物污染的工业环境中，1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作，基本上保持无锈蚀，可能在表面形成污膜，但当将污膜清除后，还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中，将造成不锈钢锈蚀。 海洋环境1Cr13和1Cr17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜，但不会造成明显的尺寸上的改变，奥氏体型不锈钢如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9，当暴露于海洋环境时，可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的，可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。 除了大气条件外，还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素。即表面状态和制作工艺。精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面（毛面）对腐蚀非常敏感。即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易，但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面，如果要保持原有的表面状态则需要经常的清理。 2.淡水 淡水可定义为不分酸性、盐性或微咸，来源于江河、湖泊、池塘或井中的水。 淡水的腐蚀性受水的pH值、氧含量和成垢倾向性的影响。结垢（硬）水。其腐蚀性主要由在金属表面形成垢的数量和类型来决定。这种垢的形成是存在其中的矿物质和温度的作用。非结垢（软）水，这种水一般比硬水的腐蚀性强。可以通过提高pH值或减少含氧量来降低其腐蚀性。 1Cr13不锈钢明显地比碳素钢耐淡水腐蚀，而且在淡水中使用有极好的特征。这种钢广泛用于例如需要高强度和耐腐蚀的船坞和水坝等用途。然而，应当考虑到在某些情况下。1Cr13在淡水中可能对中度点蚀敏感.但是点蚀完全可以用阴极防蚀方法来避免。1Cr17和奥氏体型不锈钢在室温（环境温度）几乎完全可以耐淡水腐蚀。 3.酸性水 酸性水是指从矿石和煤浸析出的被污染的自然水，由于是较强的酸性所以其腐蚀性比自然淡水强得多。，由于水对矿石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有大量的游离硫酸，此外，这种水含有大量的硫酸铁，对碳钢的腐蚀有非常大的作用。 受酸性水作用的碳钢设备通常很快被腐蚀。用受酸性河水作用的各种材料所做试验的结果表明，在这种环境下奥氏体型不锈钢有较高的耐腐蚀性能。 奥氏体型不锈钢在淡水和酸性河水中有极好的耐腐蚀性能，特别是其腐蚀膜对热传导的阻碍较小，所以在热交换用途中广泛使用不锈钢管。 4.盐性水 盐性水的腐蚀特点是经常以点蚀的形式出现。对于不锈钢，在很大程度上是由于盐性水导致起耐腐蚀作用的钝化膜局部破坏。这些钢发生点蚀的其他原因是附着于不锈钢设备上的茗荷介和其他海水有机物可形成报送的浓差电池。一旦形成，这些电池非常活跃，并且造成大量腐蚀和点蚀。在盐性水高速流动的情况下，例如泵的叶轮，奥氏体型不锈钢的腐蚀通常是非常小
耐腐蚀性及其种类
耐腐蚀性及其种类 1、腐蚀的种类和定义 在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看，除机械失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在：不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上，很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是残余应力还是外加应力，或者两者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时（此处，承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中，通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝” 区域。 点腐蚀：是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。 晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 缝隙腐蚀：是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。 全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时，村料由于腐蚀而逐渐变薄，甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心，因为，这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。 2、各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设 备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的 可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中 产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 04N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。
不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能
不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能 ⑴不锈钢的腐蚀方式简介 在众多的工业用途中，不锈钢能提供令人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看，除机械失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在：不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂，点腐蚀，晶间腐蚀，腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。 ①应力腐蚀开裂（SCC）应力腐蚀开裂是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是参与应力还是外加应力，或者两者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至一定的深度时（此处，承受荷载的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中，通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与显微缺陷的聚合想联系的“韧窝”区域。 通常是应力腐蚀开裂的基本条件是：弱的腐蚀介质，一定的拉应力和特定的金属材料构成的特定腐蚀系统。下面将详细介绍这方面的内容。 a 仅当弱的腐蚀在金属表面形成不稳定的保护膜时，才可能发生应力腐蚀开裂。实验结果表明：pH值降低将减弱奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。一般的结构用钢在中性pH 值和高pH值介质中，将发生不同机制的应力腐蚀开裂。 b 在一定的拉应力的应变条件下易产生腐蚀。对Cr-Ni不锈钢的应力腐蚀开裂，应力（σ）和开裂时间（t s）关系一般认为符合1gt s=a+bσ方程，式中a，b为常数。这表明所受
不锈钢的耐腐蚀性能
不锈钢的耐腐蚀性能 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显着增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种氧化物"钝化膜"，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。 普通碳钢与大气中氧，在金属表面形成过氧化膜，然后继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，形成“千层糕”式的腐蚀物，直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有光。钢中铬含量达到12%时，与大气接触，在不锈钢表面产生一层钝化膜（Cr2O3），它是致密的富铬氧化物，有效地保护着不锈钢表面，特别是能防止进一步再氧化。这
种氧化膜极薄（只有几个微米），头各国它可以看到钢表面的自然光泽，使不惜刚既有独特的表面。若表面钝化膜一旦被破坏，钢中的铬与大气中的氧心生成钝化膜，继续起保护作用。 不锈钢遇到特殊环境，也会出现某些局部腐蚀，如孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等。为了克服这些腐蚀，在钢中分别加入了钼、氮、钛或铌等元素，并研制出了低碳、超低碳、双相不锈钢等新品种，提高不锈钢的耐腐性。 不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高。其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的至密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或义腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 （一）在各种环境中的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境 1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显着的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。
第五章不锈钢抗腐蚀性能
第五章不锈钢抗腐蚀性能 不锈钢的一般特性 表面美观，可使用性能多样性； 耐腐蚀性能好，可用于弱腐蚀及各种介质环境较强腐蚀； 强度硬度广泛，使用各种性能要求； 耐高温、低温性能好，使用温度适用范围大； 加工性能好； 可焊性好。 但从不锈钢定义可以看出，不锈钢与其他钢的区别就是不锈性，耐腐蚀性，所以我们研究一下它为什么不锈。 金属的腐蚀类型 金属的腐蚀，是金属与周围介质发生化学或电化学反应而发生破坏的现象。金属的抗腐蚀或耐腐蚀性是指金属抵抗腐蚀作用的能力。 化学腐蚀 化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而产生的腐蚀，例如钢在高温下氧化，就是一种典型的化学腐蚀，其产物沉积在金属表面上，也有人把这种腐蚀叫干腐蚀。 如果金属表面形成的腐蚀产物非常致密，则金属与腐蚀介质就会隔离，腐蚀就会阻滞，例如钢铁零件的蒸汽处理，法兰（黑）处理，就是使零件表面生成一层致密的Fe3O4薄膜，零件不再与周围介质发生接触，防止其化学反应的进行，零件便被保护起来了。 电化学腐蚀
电化学腐蚀是金属与周围介质接触，由于电化学作用而引起表面腐蚀的现象。例如钢在室温下的生锈主要是电化学腐蚀，在电化学腐蚀过程中有电流产生，电化学腐蚀是由于不同的金属之间或同种金属的各相之间存在不同的电极电位，且相互碰撞，并存在于同一种电解溶液中构成分数电池而引起的。如图5-1。 碳素钢在退火或正火状态下的组织是由铁素体和渗碳体组成的，并相互接触。渗碳体的电极电位一般比铁素体高，两相之间存在着电位差，当钢表面有水膜时，加上空气中O2等气体的溶解，在铁素体和渗碳体之间构成一微电池，电极电位低的铁素体称为阳极而被腐蚀引起钢的破坏。如果将钢件放在酸、碱、盐等水溶液中，电化学腐蚀作用更快。钢中的碳化物、夹杂物等，各部分组织和成分不均，内部应力不均，都促使各部分在电解质中促使相互间形成电极位差。这种电极位差愈大，微阳极与微阴极间的电流强度愈大，钢的腐蚀速度也愈大。 有人把电化学腐蚀称为湿 腐蚀，电化学腐蚀能否进行， 取决于金属能否被离子化， 金属离子化的趋势，可以用 金属的标准电极电位（εσ） 来说明。定性的说，金属标 准电极电位越负，则越容易图5-1 碳素钢在潮湿空 离子化。气中产生电化学腐蚀示意图
各类不锈钢耐腐蚀性比较与应用
各类不锈钢耐腐蚀性比较与应用 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，能高到到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸，在实验中得出：浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中，304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。 304不锈钢是一种常见的不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢。它的抗腐蚀性能要优于 430不锈钢，但是价格又比316不锈钢便宜，因此广泛使用于生活中，例如：一些高档的不锈钢餐具，户外的栏杆等。 虽然此种不锈钢在国内非常常见，但是“304不锈钢”这个称呼却来自于美国。很多人以为304不锈钢是日本的一种型号称呼，但是严格意义来讲，日本的对304不锈钢的正式称呼是“ SUS304”。 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢 321不锈钢
321不锈钢其中的Ti作为稳定化元素存在,但它同时是热强钢种,在高温方面比316L要好的多.321不锈钢在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中具有良好的耐磨蚀性能,用于制造耐磨酸容器和耐磨设备的衬里、输送管道. 321不锈钢是Ni-Cr-Mo型奥氏体不锈钢，其性能与304非常相似，但是由于加入了金属钛，使其具有了更好的耐晶界腐蚀性及高温强度。由于添加金属钛，使其有效的控制了碳化铬的形成。 321不锈钢具有的优异的高温应力破断(Stress Rupture)性能及高温抗潜变性能(Creep Resistance)应力机械性能都优于304不锈钢。 321不锈钢可以用304不锈钢代替吗？ 304不锈钢 牌号： 0Cr18Ni9（0Cr19Ni9） 化学成分为： C：≤0.07 ， Si ：≤1.0 ， Mn ：≤2.0 ， Cr ：8.0～20.0 ， Ni ：8.0～11.0， S ：≤0.03 ， P ：≤0.035。
关于不锈钢耐腐蚀的原理
关于不锈钢耐腐蚀的原 理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
关于不锈钢耐腐蚀的原理： 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。 不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显着增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种"钝化膜"，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。什么是电化学腐蚀 金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程
称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 为什么材质为不锈钢、有色金属的管道组成件及管道支承件，在储存期间不得与碳素钢接触 关于不锈钢和碳钢之间的接触问题，主要是避免电偶腐蚀发生。至于电偶腐蚀，不同的金属材料存在自然电位的差异，当这种差异达到一定数值时，如果外部有电解质存在，不同金属之间的接触就会产生电子转移，也就是电流流动，而这种电子转移就伴随着金属的腐蚀。至于发生腐蚀是那种金属材料，取决于金属的电位序，也就是自然电位的高低，例如铜与金属锌之间，锌的自然电位比铜低，锌发生腐蚀。常用的干电池就是利用了这种原理，不过是用石墨代替了铜。 不锈钢和碳钢之间，电位差异明显，如果相互接触而且外部有水或者其他导电的介质存在，则腐蚀就会发生，通常环境中是碳钢发生腐蚀，但是，如果是在含氯离子（如海水）的环境下，则碳钢腐蚀很轻微，不锈钢则会发生点蚀，这是因为不锈钢表面的氧化层保护膜在穿透性很强的氯离子作用下会很快被破坏，局部电偶腐蚀就会发生，但碳钢就不会有点蚀发生。