耐堿腐蝕性能

 

 

 

 

雙相不銹鋼的高含鉻量和鐵素體相的存在使其在堿性介質(zhì)中具有良好的性能。在中等溫度下，其腐蝕速度低于標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼的腐蝕速度。

 

 

 

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耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性能

 

 

 

 

        為討論不銹鋼的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的性能，引入臨界點(diǎn)蝕溫度這一概念是有用的。對(duì)于某一個(gè)氯化物環(huán)境，每個(gè)牌號(hào)的不銹鋼都可用一個(gè)溫度來(lái)描述其特征，高于此溫度則點(diǎn)蝕開(kāi)始產(chǎn)生，并且24小時(shí)之內(nèi)可發(fā)展到肉眼可見(jiàn)的程度。低于此溫度則不發(fā)生點(diǎn)蝕。這一溫度即所謂的臨界點(diǎn)蝕溫度（CPT）。它是對(duì)特定的不銹鋼牌號(hào)和特定環(huán)境的表征。由于點(diǎn)蝕的起始發(fā)生從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看是隨機(jī)的，而且CPT對(duì)牌號(hào)或產(chǎn)品的微小變化敏感，因此，對(duì)于不同牌號(hào)的不銹鋼，其CPT通常以一個(gè)溫度范圍來(lái)表示。然而，采用ASTM G 1501標(biāo)準(zhǔn)介紹的研究方法，有可能通過(guò)電化學(xué)測(cè)量法來(lái)準(zhǔn)確和可靠地測(cè)定CPT。雙相鋼管件,雙相鋼法蘭,溫州市中達(dá)閥門(mén)管件有限公司 m.formulatv.cn

 

 

 

       縫隙腐蝕常常發(fā)生在接頭墊圈部位，沉積物的下面以及螺栓連接的縫隙處。縫隙腐蝕也有一個(gè)類(lèi)似的臨界溫度。臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）取決于不銹鋼試樣、氯化物環(huán)境和縫隙的特性（緊密度，長(zhǎng)度等）。由于縫隙的幾何形狀以及實(shí)際中很難再現(xiàn)同樣縫隙的尺寸，CCT的測(cè)量數(shù)據(jù)要比CPT更分散。對(duì)于同樣的鋼種和腐蝕環(huán)境，CCT往往比CPT低15～20℃(27～36℉）。

 

 

 

        雙相不銹鋼的高鉻、鉬和氮含量使其在含水環(huán)境中具有非常好的耐氯離子局部腐蝕的性能。根據(jù)合金含量的不同，某些雙相不銹鋼牌號(hào)已躋身于性能好好的不銹鋼之列。由于雙相不銹鋼的鉻含量相對(duì)較高，所以具有高耐腐蝕性而且非常經(jīng)濟(jì)。

 

 

 

 

 

        圖9給出了按照ASTM G 482（6% FeCl3）測(cè)定的固溶退火狀態(tài)下各種不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能的比較。材料焊接狀態(tài)下的臨界溫度要低一些。臨界點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕溫度越高，則表明材料耐腐蝕起始發(fā)生的能力越高。2205不銹鋼的CPT和CCT都顯著高于316不銹鋼。這使2205鋼成為用途廣泛的材料，適用于因蒸發(fā)導(dǎo)致氯離子濃縮的環(huán)境，例如熱交換器的蒸汽空間或保溫層的下面。2205雙相鋼的CPT還表明它可用在堿水和脫氣鹽水中。它還成功地用于脫氣海水中，在這些應(yīng)用中，通過(guò)高流速的海水或用其他方法使鋼的表面沒(méi)有沉積物。在苛刻的海水應(yīng)用環(huán)境中，如薄壁熱交換器管，或表面有沉積物或有縫隙時(shí)，2205不銹鋼沒(méi)有足夠的耐縫隙腐蝕能力。然而，CCT高于2205的高合金化雙相不銹鋼如好雙相不銹鋼和特好雙相不銹鋼，已經(jīng)用于許多既要求高強(qiáng)度又要求高耐氯離子腐蝕的苛刻海水條件。盡管好雙相不銹鋼在較低溫度的海水中不發(fā)生腐蝕，但其在高溫下的應(yīng)用有一定的局限性。特好雙相不銹鋼更好的耐腐蝕性將雙相不銹鋼的應(yīng)用擴(kuò)展到強(qiáng)腐蝕性的氯離子環(huán)境如高溫?zé)釒У暮Ｋh(huán)境尤其是存在縫隙的場(chǎng)合。

 

 

 

 

 

圖9：非焊接態(tài)奧氏體不銹鋼（左）和固溶退火的雙相不銹鋼（右）的臨界點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕溫度（按照ASTM G48 在6%的三氯化鐵溶液中測(cè)量）

 

 

 

因?yàn)镃PT與材料和特定環(huán)境成函數(shù)關(guān)系，有可能對(duì)單一要素的影響進(jìn)行研究。利用按照ASTM G 48 A法確定的CPT，采用回歸分析法得出鋼的成分（每種元素作為一個(gè)獨(dú)立變量）和測(cè)定的CPT（相關(guān)變量）的關(guān)系。結(jié)果顯示只有鉻、鉬、鎢和氮對(duì)CPT有穩(wěn)定的影響。關(guān)系式如下：

 

CPT = 常數(shù) + Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16 N.

 

式中4個(gè)合金元素乘以各自的回歸常數(shù)之和通常被稱(chēng)為耐點(diǎn)蝕當(dāng)量值（PREN）。不同研究者給出的氮的系數(shù)不同，通常使用16，22和30[8]。可根據(jù)PRE值給某一鋼類(lèi)的牌號(hào)排序，但要注意避免對(duì)這一關(guān)系式的過(guò)分依賴。式中合金元素為“獨(dú)立變量”，但實(shí)際并不真正獨(dú)立，因?yàn)樵囼?yàn)的鋼是平衡成分。這種關(guān)系不是線性或交叉關(guān)系，例如鉻和鉬的協(xié)同作用被忽略。此關(guān)系式假定材料的加工呈理想狀態(tài)，沒(méi)有考慮金屬間相、非金屬相以及不當(dāng)?shù)臒崽幚韼?lái)的影響，熱處理不當(dāng)會(huì)對(duì)耐蝕性帶來(lái)不利影響。