不銹鋼是石油、化工、化肥、食品、國(guó)防、餐具、合成纖維和石油提煉等工業(yè)行業(yè)中廣泛使用的金屬材，而許多容器、管道、閥門、泵、等一般都因與各種腐蝕性介質(zhì)接觸遭受腐蝕而報(bào)廢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼材約占鋼材年產(chǎn)量的1/4。而不銹鋼的產(chǎn)量占鋼鐵總產(chǎn)量的1%。因此，河南工業(yè)不銹鋼材料受到腐蝕而失效是當(dāng)今材料研究與發(fā)展中的三大主要問(wèn)題之一。
不銹鋼是指具有抗腐蝕性能的一類鋼種。
通常所說(shuō)的不銹鋼是不銹鋼與耐酸鋼的總稱。
不銹鋼不一定耐酸，但耐酸鋼同時(shí)又是不銹鋼。
所謂不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼種。腐蝕速度<0.01 mm/年者為完全耐腐蝕鋼，速度<0.1 mm/年者為耐蝕鋼。所謂的耐酸鋼是指在各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中能耐酸的鋼.腐蝕速度<0.1mm/年者為完全耐蝕，腐蝕速度<1mm/年者為耐蝕。因此.不銹鋼并不是不腐蝕、只不過(guò)腐蝕速度較慢而已、不被腐蝕的鋼是不存在的。
值得注意的是在同一介質(zhì)中.不同種類的不銹鋼腐蝕速度大不相同而同一種不銹鋼在不同的介質(zhì)中腐蝕行為也大不一樣。例如.Ni-Cr不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性很好.但在非氧化介質(zhì)中(如鹽酸)的耐蝕性就不好了。因此掌握各類不銹鋼的特點(diǎn)、對(duì)于正確選擇和使用不銹鋼是很重要的。
不銹鋼不僅要耐蝕，還要承受或傳遞載荷，因此還需要具有較好的力學(xué)性能。不銹鋼一般以板、管等型材加工成構(gòu)件或零件，因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。
不銹鋼按典型組織分為：鐵素體(F)型不銹鋼;馬氏體〔M)型不銹鋼;奧氏體(A)型不銹鋼;奧氏體-鐵素體(A-F)雙相型不銹鋼;沉淀硬化型不銹鋼。
一、金屬腐蝕
(一)金屬的腐蝕過(guò)程
在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。腐蝕基本上有兩種形式.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。在生產(chǎn)實(shí)際中遇到的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕中不產(chǎn)生電流，巨在腐蝕過(guò)程中形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜，使金屬與介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。
如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的，則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)金屬起保護(hù)作用。形成保護(hù)膜的過(guò)程稱為鈍化。例如，生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜，這些氧化膜結(jié)構(gòu)致密、完整、無(wú)疏松、無(wú)裂紋且不易剝落，可起到保護(hù)基體金屬、避免繼續(xù)氧化的作用。例如鐵在高溫氧化時(shí)生成的Fe2O3。反之，有些氧化膜是不連續(xù)的，或者是多孔狀的.對(duì)基體金屬?zèng)]有保護(hù)作用。例如.有些金屬的氧化物，如Mo2O3、WO3在高溫下具有揮發(fā)性，完全沒(méi)有覆蓋基體的保護(hù)作用。
可見(jiàn)，氧化膜的產(chǎn)生及氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)腐蝕的重要特征。因此，提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力 ，主要是通過(guò)合金化或其它方法，在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜，也稱為鈍化膜，電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕更重要的、更普遍的形式，它是由不同的金屬或金屬的不同電極電位而構(gòu)成原電池所產(chǎn)生的。這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產(chǎn)生的故又稱之為微電池腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是有電介質(zhì)存在，不同金屬之間、金屬微區(qū)之間或相之間有電位差異連通或接觸，同時(shí)有腐蝕電流產(chǎn)生。
二、腐蝕類型
金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同材料在不同負(fù)荷及不同介質(zhì)環(huán)境的作用下，其腐蝕形式主要有以下幾類：
一般腐蝕：金屬裸露表面發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕，雖降低構(gòu)件受力有效面積及其使用壽命，但比局部腐蝕的危害性小。
晶間腐蝕：指沿品界進(jìn)行的腐蝕，使晶粒的連接遭到破壞。這種腐蝕的危害性大，它可以使金屬變脆或喪失強(qiáng)度，敲擊時(shí)失去金屬聲響，易造成突然事故。晶間腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式，這是由于晶界區(qū)域與晶內(nèi)成分或應(yīng)力有差別，引起晶界區(qū)域電極電位顯著降低而造成的電極電位助差別所致。
應(yīng)力腐蝕：金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力(外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力)的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的、也有 穿晶的，這是一種危險(xiǎn)的低應(yīng)力脆性斷裂、在氯化介質(zhì)和堿性氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生應(yīng)力腐蝕，在許多設(shè)備的事故中占相當(dāng)大的比例。
點(diǎn)腐蝕：點(diǎn)腐蝕是發(fā)生在金屬表面局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式、點(diǎn)腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展，穿透金屬。點(diǎn)腐蝕危害性很大，尤其是對(duì)各種容器是極為不利的。出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕后應(yīng)及時(shí)磨光或涂漆，以避免腐蝕加深。
點(diǎn)腐蝕產(chǎn)生的原因是在介質(zhì)的作用下，金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的?；蛘咴诤新入x子的介質(zhì)中，材料表面缺陷疏松及非金屬夾雜物等都可引起點(diǎn)腐蝕。
腐蝕疲勞：金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞、其特點(diǎn)是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋。顯著降低鋼的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致過(guò)早斷裂。腐蝕疲勞不同于機(jī)械疲勞，它沒(méi)有一定的疲勞，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，疲勞強(qiáng)度一直是下降的。
除了上述各種腐蝕形式以外，還有由于宏觀電池作用而產(chǎn)生的腐蝕。例如，金屬構(gòu)件中鉚釘與鉚接材料不同、異種金屬的焊接、船體與螺旋槳材料不同等因電極電位差別而造成的腐蝕。
從上述腐蝕機(jī)理可見(jiàn)，防止腐蝕的著眼點(diǎn)應(yīng)放在：盡可能減少原電池?cái)?shù)量，使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的、與鋼的基體結(jié)合牢固的鈍化膜;在形成原電池的情況下，盡可能減少兩極間的電極電位差。
以上就是今天河南工業(yè)不銹鋼的小編為大家介紹的關(guān)于不銹鋼材料腐蝕的知識(shí)，希望可以幫助到大家，還有更多相關(guān)資訊可以收藏我們的網(wǎng)站，我們會(huì)定期更新哦~~
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