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专业从事:精密金属蚀刻元件加工制造

不锈钢的金属腐蚀


  腐蚀的种类和定义
  一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说,一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。 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?#29616;?#30340;腐蚀?#38382;?#26159;局部腐蚀(亦?#20174;?#21147;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。
  金属的腐蚀,按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活?#23548;省?#24037;程?#23548;?#20013;的金属腐蚀,绝大多数都属于电化学腐蚀。
  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?#34432;?#22312;。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?#34432;?#22312;时材?#38553;?#35010;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?#30130;?#32780;沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂?#30130;?#24403;应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材?#38553;?#38754;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?#30130;?#22312;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?#36873;?#21306;域。
点腐蚀:点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀,常见蚀点的尺寸小于1.00mm,深?#38887;?#24448;大于表面孔径,轻者有较浅的蚀坑,?#29616;?#30340;甚?#21015;?#25104;穿孔。
  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。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。
缝隙腐蚀:是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑,是局部腐蚀的一种?#38382;劍?#23427;可能发全于溶?#21644;?#28382;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?#35828;P模?#22240;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。
  均匀腐蚀:是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使?#20204;?#20917;对耐蚀提出不同的指标要求,一般可分为两大类:
  1). 不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速?#24066;?#20110;0.01mm/年的,认为是"完全耐蚀";腐蚀速?#24066;?#20110;0.1mm/年的,认为是"耐蚀"的。
  2). 耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。
  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?#19981;?#29616;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?#19981;?#29575;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?#30424;?#21035;高的抗渗碳能力和抗?#26085;?#24615;.
  316和317 型不锈钢含有?#31890;?#22240;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。
  表面加工等级、特征及用途
  原面:NO.1 热轧后施以?#21364;?#29702;及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。
  钝面:NO.2D 冷轧后经?#21364;?#29702;、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用于深冲压加工,如汽车构件、水管?#21462;?
  雾面:NO.2B 冷轧后经?#21364;?#29702;、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑,?#23376;?#20877;?#24515;ィ?#20351;表面更加光?#31890;?#29992;途广?#28023;?#22914;餐具、建材?#21462;?#37319;用改善机械性能的表面处理后,几乎满足所有用途。
  粗砂NO.3 用100-120号?#24515;?#24102;?#24515;?#20986;来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨?#21487;?#22791;?#21462;?
  细砂:NO.4 用粒度150-180号?#24515;?#24102;?#24515;?#20986;来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗?#30130;?#26465;纹比 NO.3细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨?#21487;?#22791;及食品设备?#21462;?
  #320 用320号?#24515;?#24102;?#24515;?#20986;来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗?#30130;?#26465;纹比 NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨?#21487;?#22791;及食品设备?#21462;?
  毛丝面HAIRLINE:HL NO.4经?#23454;?#31890;度抛光?#25353;?#30340;连续?#24515;?#29983;成?#24515;?#33457;纹的产品(细分 150-320号)。主要用于建筑装饰,电梯,建筑物的门、面板?#21462;?
  亮面:BA 经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有很高的反射率。如同?#24471;?#30340;表面。用于家电产品、镜子、厨?#21487;?#22791;、装饰材?#31995;取?br>   产品特性及用途
  SUS304:具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲?#28909;?#21152;工性好,无?#21364;?#29702;?#19981;?#29616;象,无磁性。广泛用于家庭用品(1、2类餐具)、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽  车配件、医?#30772;?#20855;、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。
  SUS304L:?#29575;?#20307;基本钢种,用途最为广?#28023;?#32784;蚀性和耐热性优良;低温强度和机械性能优良?#22351;?#30456;?#29575;?#20307;组织,无?#21364;?#29702;?#19981;?#29616;象(无磁性,使用温度-196--800℃)。
  SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的?#29575;?#19981;锈钢;成形性优良,特别是拔丝和?#25925;?#25928;裂纹性好;--耐腐蚀性与304相同。
  SUS316: 耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用,加工?#19981;?#24615;好,无磁性。适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施
  SUS316L:钢中添加Mo(2-3%),故耐蚀性和高温强度优良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶间腐蚀性比SUS316优良;高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工?#19981;?#24615;好,无磁性。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施
  SUS321:在304钢中添加Ti,故抗晶间腐蚀性优良;高温强度和高温抗氧性优良;成本高,加工性比SUS304差。耐热材料、汽车、飞行器?#29260;?#31649;管路,锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器.
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