不銹鋼管材料的主要腐蝕形式有哪些

浙江至德鋼業(yè)有限公司發(fā)現(xiàn)不銹鋼管材料的腐蝕原因及不銹鋼管材料常見的被腐蝕的應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、晶間應(yīng)力腐蝕破裂等腐蝕形式。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對材料的要求越來越高，在機械制造、航空、石油、電機、化學(xué)及國防等工業(yè)部門廣泛需要各種特殊性能的鋼。能抵抗大氣腐蝕的鋼稱為不銹鋼管，不銹鋼管的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。至德鋼業(yè)主要講述不銹鋼管材料的腐蝕破壞的主要形式。

一、不銹鋼管的腐蝕的主要形式

 1.不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕

  不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕破裂事故占全部濕態(tài)破壞事故的30～50％，因此引起人們極大地重視。

  不銹鋼管在含氧和氯離子水中，最易遭受到應(yīng)力腐蝕。通常奧氏體不銹鋼管在含有氯離子的高溫水中的應(yīng)力破裂，呈穿晶型；而在含氧高溫水中，則呈晶間型。不銹鋼管的冶金過程對應(yīng)力腐蝕的影響很大，碳、氮、硫等對不銹鋼管的耐應(yīng)力腐蝕性能不利。在高濃度氯化物溶液中，降低鉻含量可以提高不銹鋼管抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力；而在含有微量氯離子的高溫水中，鉻對抗氯離子應(yīng)力腐蝕有利。隨著鎳含量的增加，奧氏體不銹鋼管對氟離子穿晶應(yīng)力腐蝕的敏感性減少，甚至可以完全避免。

 2. 不銹鋼管晶間腐蝕

  腐蝕沿著晶粒界進行的稱為晶間腐蝕，其危害性很大。因為發(fā)生晶間腐蝕時，金屬外表往往沒有明顯變化，而金屬的機械性能卻急劇降低，甚至破壞。某些牌號的不銹鋼管若熱處理不當(dāng)就易發(fā)生這種腐蝕。例如，304不銹鋼管在900～1400°F 范圍內(nèi)退火就會被敏化，晶界處析出碳化鉻沉淀，形成貧鉻區(qū)。貧鉻區(qū)相對于周圍金屬為陽極，易被氧化，腐蝕沿著晶界迅速進行。焊接時，熱影響區(qū)的金屬也可被敏化，此時晶間腐蝕將沿著焊縫邊緣進行。提高退火溫度，降低含碳量，添加鈦、鈮等合金元素（穩(wěn)定化元素）以及采取合理的焊接工藝，可以大大改善不銹鋼管的抗晶間腐蝕性能。

 3. 不銹鋼管苛性晶間應(yīng)力腐蝕破裂

  苛性堿也能引起不銹鋼管晶間腐蝕類型的應(yīng)力腐蝕破裂。在晶間腐蝕裂紋蔓延的第一步，苛性堿能加速合金的溶解，對于304不銹鋼管，能生成HFeO2-，而對于鎳基合金則生成HNiO2-；在裂紋蔓延的第二步，造成裂紋尖端破裂的應(yīng)力必須是外加的。不銹鋼管的苛性晶間應(yīng)力腐蝕與氯離子應(yīng)力腐蝕不同，前者不需要氧，而且不象后者那樣容易發(fā)生。如在一組試驗中，NaOH溶液濃度需在5000ppm以上，才能使304不銹鋼管發(fā)生苛性應(yīng)力腐蝕破裂；而發(fā)生同樣破損所需的氯離子濃度僅為10ppm。苛性堿對不銹鋼管表面無不良影響，但在加熱的縫隙中，苛性堿的局部濃縮能造成不銹鋼管斷裂。

二、總結(jié)

  各種牌號的奧氏體不銹鋼管在純凈水中的腐蝕受水溫、流速及金屬本身表面狀態(tài)的影響。初始的均勻腐蝕速率一般為5～20mg/dm²·月。提高表面光潔度能改善不銹鋼管的耐蝕性能。除上述原因以外，氧也是奧氏體不銹鋼管氯離子應(yīng)力腐蝕破裂的促進劑。在260℃的含氧水中，即使氯離子的含量僅為1ppm，用彎曲加載應(yīng)力使18-8型不銹鋼管樣品發(fā)生了應(yīng)力腐蝕破裂；而在氧含量小于0.1ppm的水中氯離子濃度即使高達2000ppm也未見不銹鋼管應(yīng)力腐蝕破裂發(fā)生。在無氧的氯化物濃液中，奧氏體不銹鋼管不會發(fā)生腐蝕破裂，而在氯離子濃度相同的情況下，加載應(yīng)力的試樣出現(xiàn)裂縫的時間與溶液氧濃度成比例，氧濃度越低，產(chǎn)生裂縫所需的時間也越長。