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不锈钢一般腐蚀特性

不锈钢一般腐蚀特性
不锈钢一般腐蚀特性

不锈钢一般腐蚀特性

根据潮湿的程度,大气一般分为干燥大气,潮大气和湿大气。它们对钢的腐蚀性则随大气潮湿程度的增加而提高。为了耐大气腐蚀,不锈钢的选材一般是按Cr13型----〉Cr17型----〉18-8型次序。最高选用18-8型Cr-Ni奥氏体钢便可满足耐蚀的要求,个别条件下才选用18-14-2型不锈钢。

根据所处的环境,大气又可分为农村大气,城市工业大气和海洋大气。

农村大气除潮湿外,一般很少污染,比较干净,因而对钢的腐蚀性较弱。故常常选用Cr13型和Cr17型钢便可满足耐腐蚀的要求。

由于城市工业大气除潮湿外,还常常含有SO2,H2S,NH3,NO2以及CO2,Cl2等气体杂质和悬浮的颗粒,灰尘,而一些气体杂质溶于水中,降落或吸附到钢的表面上,然后再溶于水,均可形成Clˉ,H2SO4等腐蚀性较强的物质;一些悬浮颗粒和灰尘,有的溶于水后本身就具有腐蚀性,有的落到钢的表面上形成缝隙加速钢的腐蚀。因此对城市工业大气,若在室内,仍可考虑选择Cr13型和Cr17型钢;但在室外,Cr17型钢则成为可供选用的最低牌号。长期使用表明,虽然

Cr17型钢表面上常常落有一层灰尘,但经清除后就会显露出并未受到腐蚀的原始的光亮表面。当城市工业大气中有Cl2以及H2S,CO2等有害气体时,一般应选用18-8型钢,甚至选用含2~3%Mo的18-14-2奥氏体不锈钢,才能得到满意的结果。

由于海洋大气既潮湿有含有NaCl等海盐粒子,因而Clˉ腐蚀特别突出。在这种腐蚀环境中,Cr13型和Cr17型不锈钢短期使用便可产生一层锈膜,但主要危险是它们极易产生点蚀,特别是在近海和在海上更为明显。而18-8型Cr-Ni不锈钢,如0Cr19Ni9,0Cr18Ni9,00Cr19Ni10,0Cr18Ni11Ti等,在恶劣的海洋大气中也能生锈,但锈层一般很薄,极易清理掉。含2~3%Mo的18-14-2型奥氏体不锈钢是耐海洋大气腐蚀较理想的材料。

在大气中还有可能选用其他不锈钢。例如,制表工业用的含S,含Se和S,Ca 复合的Cr-Ni奥氏体不锈钢,主要是为了既耐蚀又利于切削加工;一些紧固件,螺栓,螺帽,螺丝等多选用含Cu2~4%的Cr-Ni不锈钢,除耐蚀外,主要是为了提高紧固件的冷加工成形性能。

按水中含盐量的不同,水可分为高纯水,淡水,半咸水和海水。高纯水中几乎不

含盐,Clˉ一般<=0.1ppm;淡水中含盐量低于0.05%;半咸水中含盐量在0.05%以上,但低于海水中的含盐量;海水中含盐量达3~3.5%。

不锈钢在水介质中,一般腐蚀并不是引起不锈钢破坏的主要形式。而最常见的腐蚀破坏系来自局部腐蚀,特别是应力腐蚀,点蚀和缝隙腐蚀。

高纯水大量应用于核工业中,特别是以水为冷却和工作介质的沸水和压水核反应堆中。由于高纯水中Clˉ和氧都很低(Clˉ<=0.10ppm,[O]<=0.01ppm),不锈钢在此种条件下的腐蚀率很小,<0.01mm/a。因此水冷核反应堆中除核燃料包壳等少量材料外,大量选用不锈钢,说水冷核反应堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。所选用的材料主要牌号为0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,0Cr17Ni12Mo2,

00Cr17Ni14Mo2,0Cr18Ni11Ti等,近些年来,控氮的Cr-Ni奥氏体不锈钢,例如控氮的0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,00Cr17Ni14Mo2等大量用作堆内结构材料(法兰,堆内各种支撑件等)和主管道材料。压水堆蒸汽发生器管材虽然已选用高镍耐蚀合金,但蒸发器隔板则选用0Cr13Al(AISA 405)铁素体不锈钢。在水冷反应堆乏燃料储存装置中,除耐高纯水腐蚀外还要求具有热中子吸收能力,为此,含硼的Cr-Ni不锈钢(0Cr18Ni10B)获得了应用。

淡水中即使含有少量Clˉ和饱和氧,甚至还有其他杂质,但对不锈钢的一般腐蚀也是微不足道的。因此,所有类型的不锈钢均可用于与淡水相接触的环境中。淡水在工业中(工业水),既可作介质又可作原料,因此用量极大。在与工业水相接触的设备,部件中,最常选用的不锈钢是Cr13型,Cr17型和18-8型三大类。各种换热设备,例如换热器,蒸发器,冷凝器,热交换器等的工作环境在工业水条件下是最苛刻的。最常选用的是18-8型钢,例如0Cr18Ni11Ti,0Cr19Ni9,

00Cr19Ni11,有时也选用0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。

日常用的医疗器械,厨房设备和器具以及家庭用具等,既与大气接触,又常常受到淡水的腐蚀。在这些条件下选用不锈钢,由于既美观,耐用,卫生,且清洗又非常方便,因而非常受欢迎。在医疗器械中,作为外科手术刀,剪等,随要求的不同可选用3Cr13,4Cr13,3Cr13Mo,9Cr18,9Cr18MoV等不锈钢;作为人体植入器官,除人工关节等选用钴基合金等外,骨折治疗用植入器官仍多选用含2~3%Mo的不锈钢,如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。厨房设备和器具以及家庭用具,包括调理作业设备,调理台,运输车,洗刷台柜,烹调台等普遍选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。加热设备,灶具--即热水器,开水器,煤气灶等则多选用0Cr17(Ti),低C,N 的0Cr17MoTi等。厨房机械,即洗碗机等,

0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)则是通用的牌号。厨房器具中锅,碗,瓢,勺等既要求有不锈性,又要求易冲压成型,一般中低档可选用0Cr13,0Cr17(Ti)等,而高档则多选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁,前者指18-8型的无磁(或弱磁)的Cr-Ni奥氏体不锈钢,而后者则指Cr13和

Cr17型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢。人们在选用不锈钢制家用器具时,多用有无磁性来鉴别它们不锈性(或耐蚀性)的优劣。实际上这是一种对不锈钢

的误解。普通的家用不锈钢器具只要选择合理并正确使用,即使有磁性的马氏体,铁素体不锈钢同样可满足要求,且价格便宜。反之,即使选用无磁性的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢也会发生腐蚀。值得提出,对于刀,叉,匙等用具,由于有一定的硬度要求,1Cr13和2Cr13,3Cr13作为餐具专用不锈钢已得到国内外的大量应用。当然,有些高档的刀,叉,匙等也常常选用18-8型Cr-Ni不锈钢。对于要求锋利度好的不锈钢刀具,4Cr13,3Cr13Mo和6Cr13Mo等受到了用户的欢迎。需要指出,为了使不锈钢制的医疗器械,厨房设备和器具以及家庭用具能长期使用并保持光亮,不锈,在可能条件下尽量使它们处于干燥状态。例如使用,清洗后立即擦干后再放置,并避免与酸碱性物质长期接触是非常重要的。

在水电站的建设中,含泥沙的河水冲刷是不可避免的,超低碳马氏体不锈钢,例如00Cr13Ni4Mo,00Cr13Ni5Mo等获得了较好的应用。

在海水中,就一般腐蚀而言,不锈钢的腐蚀率并不高,但常用不锈钢在海水中的主要破坏形式是点蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀,而且常常受到海水中的含氧量,氯离子浓度,海水与材料的相对流速,海水的污染情况,温度以及海生物等因素的直接影响。一般来说,在室温(30oC)以下,可选用含Mo2~4%的

0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3等不锈钢;对于40~50oC以下的海水,一般含Mo2~3%的不锈钢已处于临界状态,稍有不慎,便可出现点蚀,缝隙腐蚀等破坏。因此必须选用高Cr,Mo的奥氏体不锈钢,如00Cr18Ni16Mo5(N),

00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N),00Cr25Ni25Mo5N,00Cr20Ni18Mo6CuN,

00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N,

00Cr25Ni7Mo3WCuN;铁素体不锈钢00Cr26Mo1,00Cr25Ni4Mo4Ti,

00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2等。当选用不锈钢时,海水流速一般要求不小于1.5m/s。

硝酸是重要的化工原料,它广泛应用

于国民经济的许多部门。无论是生产

硝酸还是使用硝酸,都会遇到硝酸的

腐蚀问题。硝酸是强氧化剂,即使是

稀硝酸也具有很强的氧化性。不锈钢

由于在稀硝酸中极易钝化,因而具有

良好的耐蚀性。可以说几乎所有的不

锈钢在稀硝酸中均具有相当好的耐蚀

能力。由于18-8型Cr-Ni奥氏体不锈

钢,例如0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,

0Cr18Ni11Ti(或1Cr18Ni9Ti)等既

具有优异的耐稀硝酸性能,又有良好

的力学,加工成型,焊接等综合性

能,因而在<=65%的稀硝酸中,它们是用量最大,应用范围最广的不锈钢。同时不含Mo的双相不锈钢,如

00Cr25Ni6Ti,00Cr25Ni6N等也取得很好的使用效果。本世纪70年代以来出现的硝酸级不锈钢,主要指含C<=0.015%,Si<=0.10%,B<=10ppm,

P<=0.02%,Mo<=0.2%的00Cr19Ni11和C<=0.02%,Si<=0.20%,

P<=0.020%,Mo<=0.2%的00Cr25Ni20钢。在<=65%的稀硝酸中,它们不仅耐敏化态晶间腐蚀的性能显著提高,而且耐一般腐蚀的性能也有显著改善。例如,在沸腾的65%硝酸中,硝酸级18-8钢固溶态腐蚀率仅0.06--0.14mm/a,敏化态也仅0.30mm/a。

随硝酸浓度的增加,特别是当浓度在共沸浓度68.4%以上时,一般18-8型钢已不能满足要求。当浓度<=85%时,通常可选用Cr25Ni20型不锈钢。当浓度再高,由于硝酸的过氧化作用和仅含Cr的不锈钢本身的过钝化,18-8钢和

Cr25Ni20钢均会受到严重腐蚀。因此,高Si的Cr-Ni不锈钢,例如含Si~4%的0Cr13Si4NbRe,1Cr17Ni11Si4AlTi,00Cr14Ni14Si4(Ti),00Cr20Ni24Si4Ti等常常用于温度<=80oC下的浓硝酸和发烟硝酸中。温度再高,则需要选用含Si量达~6%的不锈钢,例如00Cr17Ni17Si6。

随硝酸浓度的增加,特别是当浓度在共沸浓度68.4%以上时,一般18-8型钢已不能满足要求。当浓度<=85%时,通常可选用Cr25Ni20型不锈钢。当浓度再高,由于硝酸的过氧化作用和仅含Cr的不锈钢本身的过钝化,18-8钢和

Cr25Ni20钢均会受到严重腐蚀。因此,高Si的Cr-Ni不锈钢,例如含Si~4%的0Cr13Si4NbRe,1Cr17Ni11Si4AlTi,00Cr14Ni14Si4(Ti),00Cr20Ni24Si4Ti等常常用于温度<=80oC下的浓硝酸和发烟硝酸中。温度再高,则需要选用含Si量达~6%的不锈钢,例如00Cr17Ni17Si6。

研究已表明,当硝酸中含有Cr+6时,18-8型不锈钢的腐蚀速度急剧提高,此时高Si(~4%和~6%)不锈钢是最佳选择。

料,被广泛应用于国民经济各部门。无

论是生产硫酸,还是使用硫酸,只要

接触它,就会遇到硫酸的腐蚀问题。

硫酸虽然是一种含氧酸,但稀的和

中等浓度的硫酸的氧化性较弱,因而

属于还原酸。而浓硫酸,特别是热浓

硫酸则具有很强的氧化性,因而属于

氧化性酸。由于硫酸的此种特性,在

选用耐硫酸不锈钢时,随硫酸浓度,温

度的不同,所选牌号亦不同。

一般来说,不含Mo的不锈钢,例如

18-8型Cr-Ni不锈钢,不能用于耐硫

酸腐蚀;而含Mo2~3%的

0cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo2,0-1Cr18Ni12Mo2Ti等是可供选用的耐硫酸腐蚀的最低牌号。同样,含Mo2~3%的一些铁素体+奥氏体双相不锈钢,例如

00Cr25Ni6Mo2N等的耐硫酸性能相当或优于含Mo 2~3%的Cr-Ni奥氏体钢。高Mo(Mo不小于4%)不锈钢的耐硫酸性能又比一般含Mo2~3%的钢有进一步的提高。但是,当钢中既含Mo又含Cu时,其耐硫酸性能又优于仅含Mo的不锈钢,因而,它们的使用范围可较仅含Mo的钢更加扩大。而用Mo,Cu,Si

(3~4%)三元素复合金化的Cr-Ni奥氏体钢和铁素体+奥氏体双相不锈钢则是耐硫酸不锈钢中性能更佳,使用范围更宽的一类。

到目前为止,高牌号耐硫酸不锈钢,例如 0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,

1Cr24Ni20Mo2Cu3(K合金),0Cr20Ni29Mo3Cu4(Carpenter-20)等主要用于常压下耐80oC以下的各种浓度硫酸。但是,在90~98%的高温浓硫酸中,根据使用温度和浓度,只有选用高Si(~6%)不锈钢才能取得满意的结果。例如国外专利牌号SHRAMET SX(00Cr18Ni20Si6MoCu),国内专利牌号 SS920(超低碳,~6%Si并含Mo,Cu)。SS920在高温(<=130oC),>=90%浓硫酸中的年腐蚀率在0.1~0.01以下。但一旦遇到稀硫酸,高硅不锈钢的耐蚀性会显著下降。

在不同浓度,温度的硫酸中,各种不锈钢的选择见图和下表

当稀硫酸中含有足够的氧和氧化剂时,不锈钢的耐蚀性可提高,使用范围可扩大。例如,在浓度低于65%的硫酸中,本不能选用一般的18-8型Cr-Ni不锈钢,但当含有不低于5%的硝酸时,则可作为耐蚀材料加以应用。

当硫酸中含有杂质时,有的会加速,有的会降低不锈钢的腐蚀速度。例如硫酸中有较多的Fˉ,Clˉ存在,一般会显著提高不锈钢的腐蚀速度;硫酸中含有500-2000ppm铜离子时,会产生极大的缓蚀作用,从而使不锈钢的使用范围扩大。

当各种牌号的不锈钢均无法满足所遇到的苛刻的硫酸使用条件要求时,仍有镍基和铁基耐蚀合金可供选择。

当稀硫酸且具有磨损条件(即磨蚀条件)时,采用含Mo和含Mo,Cu的Cr-Ni 双相不锈钢则是最佳选择。

磷酸作为重要的化工产品,主要用于

制造高效磷复肥及工业磷酸盐。在生

产和使用磷酸过程中均可遇到磷酸的

腐蚀。一般说来,在不含杂质的纯磷

酸中常用的不锈钢基本上可以解决它

的腐蚀问题。例如,18-8型Cr-Ni奥

氏体钢可选用于储存浓度达85%的冷

磷酸并可在工艺设备中用于处理浓度

在5%以下的磷酸;含Mo2~3%的不

锈钢耐蚀性更佳,且随钢中Mo量增

加,耐磷酸的性能提高。图和表

(一)为纯磷酸中材料的选择情况。

但是,在湿法磷酸生产过程中,所遇

到的磷酸多含有各种杂质,例如Fˉ,

Clˉ,SO42ˉ,Fe3+,Al3+,Mg2+等。其中,除Fe3+外,均加速不锈钢的腐蚀,特别是Fˉ,Clˉ,更为强烈。

为了提高不锈钢在含各种杂质的磷酸中的耐蚀性,提高钢中Cr,Mo元素的含量最为有效且Cr的作用更为明显;而Mo的作用仅当钢中Cr量较低时(例如

20~21%)时才有效;当Cr,Mo量高时,钢中Ni的作用不显著。

在含Fˉ,Clˉ等杂质的H3PO4中,除大量选用含Mo2~4%的0Cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo2,0Cr19Ni13Mo3,00Cr19Ni13Mo3外,含Cr量>=22%的含Mo双相不锈钢,例如0Cr26Ni6Mo2Cu3(CD-4MCu),00Cr22Ni6Mo2N,

00Cr25Ni7Mo3N,高Mo的Cr-Ni奥氏体不锈钢

00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N)(UB6,2RK65)也均获得广泛应用。不含Ni或仅含少量Ni的高铬铁素体不锈钢,例如0Cr26Mo1,00Cr30Mo2,00Cr29Ni2Mo4,

00Cr29Ni4Mo2等,由于它们耐含杂质磷酸的优异性能,也是具有广阔前景的耐蚀材料。

铁素体+奥氏体双相不锈钢不仅本质耐蚀性好且强度高,因而常常作为耐磨蚀材料应用于含杂质磷酸中而受到重视。研究与实际应用的结果表明,含Cr量高达~27%且含Mo的高合金奥氏体不锈钢00Cr27Ni31Mo3Cu(Sanicro28)和

00Cr26Ni35Mo3Cu(新2号A[14])是耐含Fˉ,Clˉ等杂质的H3PO4腐蚀性最佳且综合性能最好的高牌号不锈钢,可用于制造磷酸浓缩热交换器以代替易损坏的石墨制热交换器,国外已取得了满意的结果。

常用不锈钢和合金在含杂质磷酸中的耐蚀性(70%磷酸,4%硫酸,0.5%Fˉ,

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

不锈钢的品质特性及其要求

不锈钢的品质特性及其要求 1不锈钢的品质特性: 2不锈钢的品质特性及其要求 各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同 (1)材质: ①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(冲)用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高(≧53%),硬度较低(≦170%),内部晶粒等级在7.0~8.0之间,深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比(BLANKING SIZE/制品直径)一般都比较高,它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本; ②一般材:主要用于除了DDQ用途外的材料,这种材料的特点是延伸率相对较低(≧45%),而硬度相对较高(≦180),内部晶粒度等级在8.0~9.0

间,与DDQ用材比较,它的深冲性能相对稍差,它主要用于不需伸拉就能得到的制品,象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点,就是BQ性相对较好,这主要是由于它的硬度稍高的缘故。 (2)表面品质: 不锈钢薄板是一种价格非常高的材料,客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷,如划伤、麻点、折痕、污染等,从而其表面质量,象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现,而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率,来确定其表质量等级,从而来确定产品等级。(见表:) (3)厚度公差: 一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求

不锈钢晶间腐蚀问题

不锈钢晶间腐蚀问题 晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。这种腐蚀是在金属(合金)表面无任何变化的情况下,使晶粒间失去结合力,金属强度完全丧失,导致设备突发性破坏。 许多金属(合金)都具有晶间腐蚀倾向。其中不锈钢、铝合金及含钼的镍基合金晶间腐蚀较为突出。如有应力存在,由晶间腐蚀转变为沿晶应力腐蚀破坏。贫化理论认为,晶间腐蚀是由于晶界析出新相,造成晶界附近某一成分的贫乏化。如奥氏体不锈钢回火过程中(400-800℃)过饱和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出,造成碳化物附近的碳与铬的浓度急剧下降,在晶界上形成贫铬区,贫铬区作为阳极而遭受腐蚀。对于低碳和超低碳不锈钢来说,不存在碳化物在晶界析出引起贫铬的条件。但一些实验表明,低碳,甚至超低碳不锈钢,特别是高铬、钼钢,在650-850℃受热时,在强氧化介质中,或其电位处于过钝化区时,也发生晶间腐蚀。铁素体不锈钢在900℃以上高温区快冷(淬火或空冷)易产生晶间腐蚀。即使极低碳、氮含量的超纯铁素体不锈钢也难免产生晶间腐蚀。但在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。由此可见,铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处易产生晶间腐蚀。18Cr-9Ni 钢在温度高于750℃时,不产生晶间腐蚀,而在600-700℃区间,晶间腐蚀倾向最严重。当温度低于600℃时,需长时间才能产生晶间腐蚀倾向,温度低于450℃时基本不产生晶间腐蚀倾向。 检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向,一般采用敏化处理工艺。钢材加热到晶间腐蚀最敏感的,恒温处理一定时间,这种处理工艺称为敏化处理,产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃,产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。 不锈钢中,除了主要成分Cr、Ni、C 外,还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。它们晶间腐蚀的作用如下:1.碳:奥氏体不锈钢中碳量越高,晶间腐蚀倾向越严重,导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%(质量分数)。 2.铬:能提高不锈钢耐晶间腐蚀的稳定性。当铬含量较高时,允许增加钢中含碳量。例如,当不锈钢中铬的质量分数从18%提高到22%时,碳的质量分数允许从0.02%增加到0.06%。 3.镍:增加不锈钢晶间腐蚀敏感性。可能与镍降低碳在奥氏体钢中的溶解度有关。 4.钛、铌:都是强碳化物生成元素,高温时能形成稳定的碳化物TiC 及NbC,减少了碳的回火析出,从而防止了铬的贫化。 防止晶间腐蚀的措施:(1)降低含碳量。当钢中碳的质量分数在0.03%以下时,即使在700℃较长时间回火也不会产生晶间腐蚀。(2)加入固定碳的合金元素。对含Ti、Nb 元素的18-8不锈钢,在高温下使用时,要经过稳定化处理。即在常规的固溶处理后,还要在850-900℃保温1-4 小时,然后空冷至室温,以充分生成TiC 及NbC。(3)固溶处理。固溶处理能使碳化物不析出或少析出。但对含Ti、Nb 的不锈钢还要进行稳定化处理。(4)采用双相钢。采用铁素体和奥氏体双相钢有利于抗晶间腐蚀。由于铁素体在钢中大多沿奥氏体晶界分布,含铬量又较高,因此,在敏化温度受热时,不产生晶间腐蚀。

不锈钢腐蚀实验报告

不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价 洪宇浩 实验一、钝化曲线法评价不同种不锈钢在同一介质中的腐蚀能力 1.实验目的 ●掌握金属腐蚀原理和金属钝化原理 ●掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量 ●掌握恒电位仪软件的操作 2.实验原理 3.实验步骤 本实验测试430不锈钢(黑)和304不锈钢(黄)在0.25mol/L H2SO4和含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中钝化曲线. 电位:-0.60 →1.20 V,50 mV/s 4.注意事项 ●电极的处理 ●灵敏度的选择 5.实验结果 1、304钢在0.25mol/L H2SO4的钝化曲线

-800 -600-400-20002004006008001000 -8-6 -4 -2 2 电流(m A ) 电位(mV) -293,1.841 -139,0.635410,0.235 904,0.708 2、304钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4 中的钝化曲线. -800 -600-400-20002004006008001000 -7-6-5-4-3-2-1 01电流(m A ) 电位(mV) (-267, 0.59829) (-69, 0.38967) (398, 0.20901) (799, 0.38485) 3、430钢在0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线.

-800 -600-400-200020040060080010001200 -4-202468 1012电流( m A ) 电位(mV) (-287, 11.133) (930, 1.7327) (174, 1.1011) (-21, 1.5724) 4、430钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线. -600 -400 -200 200 400 -10 -5 5 10 15 20 电流(m A ) 电位(mV) (-221, 15.914) (180, 1.1999) (328, 1.9463) (-84, 4.9479)

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。

金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院

实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1.了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2.熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3.通过阳极极化曲线的测定,学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线,实际就是测量在外加电流作用下,金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度(以下简称电密)之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法,以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下,若电极电位是电密的单值函数时,恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中,电极表面壮态发生变化,具有活化/钝化变化,那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来,这时若采用恒电流法,则阳极过程某些部分将被掩盖,而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下,一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如,对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知,在一定的电位范围内,金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区,还可知金属的自腐蚀电位(稳定电位)、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时,由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密,当达到致钝电密点时金属开始钝化,由于人为控制电密恒定,故电极电位突然增加到很正的数值(到达过钝化区),跳过钝化区,当再增加电密时,所测得的曲线在过钝化区。因此,用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况,而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置

三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌,KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中,静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液(0.5 M)的配制:烧杯内放入475 mL去离子水,加入 浓硫酸25 mL,搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制:烧杯中放入700 mL去离子水,加 入160 g NH4HCO3,65 mL浓氨水,搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 (1)用水砂纸打磨工作电极表面,并用无水乙醇棉擦试干净待用。 (2)将辅助电极和研究电极放入极化池中,甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中,用盐桥连接二者,盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1~2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 (3)测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压,稳定 5min。 (4)在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极:SCE),以0.05,0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 (5)存储数据,转化为TXT文本,用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线;

不锈钢的性能与特性.

不锈钢的性能与特性 一、不锈钢的组织性能 目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 合金元素的作用—— 不锈钢含有基本金属(Base)铁和主要元素Cr、Ni,通过添加Cr、Ni以外的元素制造具有各种特性的不锈钢。 二、不锈钢的特性 1.一般特性

◆表面美观以及使用可能性多样化 ◆耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用 ◆耐腐蚀性好 ◆强度高,因而薄板使用的可能性大 ◆耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾 ◆常温加工,即容易塑性加工 ◆因为不必表面处理,所以简便、维护简单 ◆清洁,光洁度高 ◆焊接性能好 2、品质特性 2-1不锈钢的品质特性

2-2不锈钢的品质特性要求 ※各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同。 2-3 品质要求特性微细项目 (1) 材质: ①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(冲)用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高(≧53%),硬度较低(≦170%),内部晶粒等级在7.0~8.0之间,深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比一般都比较高,SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本;

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。

孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间,金属表面通常只受到很轻微的侵蚀,但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时,其尖端会开始向前,此时作用在金属上的拉伸应力会在裂缝尖端处形成高应力,当裂缝尖端向前传播时,在裂缝尖端处也会产生电化学腐蚀而使阳极金属溶解。裂缝会沿着垂直于拉伸应力的方向成长,直到金属破坏为止。若应力或腐蚀其中任一停止,则裂缝将停止成长。 冲蚀腐蚀 冲蚀腐蚀可被定义为由于腐蚀性流体与金属表面相对运动而导致金属腐蚀速率加速的现象。当腐蚀性流体的相对运动速率相当快时,机械磨擦效应将会相当严重。冲蚀腐蚀的特征为金属表面具有与腐蚀性流体流动方向相同的凹槽、蚀孔与圆孔等。 涡穴损伤 此类型的冲蚀腐蚀是由接近金属表面之液体中的气泡及充气孔穴破灭所造成的。涡穴损伤通常发生在具有高速液体流动及压力改变的金属表面。 移擦腐蚀 移擦腐蚀发生在材料承受振动及滑动负荷的界面处,它会形成具有腐蚀生成物的凹槽或蚀孔。当金属发生移擦腐蚀时,磨擦表面间的金属碎片会被氧化且某些氧化膜会因磨擦动作而剥落,因此摩擦表面间会累积可当研磨剂用的氧化物颗粒。

不锈钢特性及氯离子腐蚀

腐蚀与不锈钢 应力腐蚀 应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。 应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 它的发生一般有以下四个特征: 一、一般存在拉应力,但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。 二、对于裂纹扩展速率,应力腐蚀存在临界KISCC,即临界应力强度因子要大于KISCC,裂纹才会扩展。 三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。 四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6~10-3 mm/min,而且存在孕育期,扩展区和瞬段区三部分 应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂 晶间腐蚀 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

而且金属表面往往仍是完好的,但不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化。不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下,在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的熔解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。但是由于铬的扩散速度较小,来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。 不锈钢的晶间腐蚀 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(不含钛或铌的牌 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

不锈钢腐蚀

不锈钢压力容器制造管理规定 (1994年5月16日) 第一章总则 第一条为了提高不锈钢压力容器制造的质量,确保其安全使用,特制定本规定。 第二条不锈钢压力容器的制造除应符合GB150《钢制压力容器》、GB151《钢制管壳式换热器》、《压力容器安全技术监察规程》、及设计图样和有关技术要求外,还应符合本规定。 第三条本规定适用于不锈钢压力容器的制造单位。常压不锈钢容器的制造可参照本规定执行。 第二章材料 第四条用于制造压力容器的不锈钢材料及焊材均应符合相应的国家和行业标准。进口材料的技术性能符合国外有关规定的同时,还必须符合我国有关标准、规范。其质量证明书应由材料生产单位提供,内容必须齐全、准确。 第五条钢用于制造一、二类压力容器主要受压元件的不锈钢材料,其质量证明书中项目不全或实物标志不清时,须进行必要的检验或试验,判明其牌号符合相应的质量标准后方可使用。 用于制造三类压力容器主要受压元件的不锈钢材料,除按有关要求进行必要的化学成份、力学性能和弯曲性能复验外,对有抗晶间腐蚀要求的,应对材料的抗晶间腐蚀性能进行复验。 第六条不锈钢材料需作晶间腐蚀复验的,按GB4334《不锈钢晶间腐蚀试验》或GB1223《不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法》进行,设计图样另有规定的除外。 第七条制造压力容器的不锈钢不得有分层,表面不允许有裂纹、结疤。经酸洗供应的不锈钢板表面不允许有氧化皮和过酸洗。 第八条不锈钢原材料应按钢号、规格、炉批号分类在室内放置。并与碳素钢材料有严格的隔离措施。 第九条不锈钢材料上应有清晰的入库标记。该标记应采用元氯无硫记号笔书写,不得打钢印,不得使用油漆等有污染的物料书写。 第三章制造环境 第十条不锈钢压力容器的制造应有独立、封闭的生产车间或专用固定生产场地,应与碳素钢制品严格隔离。 不锈钢压力容器如附有碳素钢零部件,其零部件应分开制造。 第十一条为防止铁离子和其它杂质的污染,不锈钢压力容器生产场所保持清洁、干燥,严格控制灰尘。地面应铺设橡胶或木质垫板。 生产中应使用专用的滚轮架、吊夹具以及工装设备。 第十二条在不锈钢压力容器制造过程中,操作人员应穿着软质橡胶工程鞋,鞋底不得带有铁钉等尖税异物。 第十三条不锈钢零部件,应配有木质堆放架,不得任意堆放。 在不锈钢零部件周转和运输过程中,应配备必要的防铁离子污染和磕划伤的运送工具。 第十四条不锈钢材料在清除油脂、油漆之类的杂质后方可进行热加工,热成型或热处理过程使用的加热炉气氛中硫或硫化物的含量须符合有关标准。 第十五条不锈钢压力容器的表面处理应有独立的场地,并配备必要的安全保护措施。第四章加工成型及焊接 第十六条不锈钢板下料时,应将不锈钢板移至专用场地下料,严禁在不锈钢材料垛上

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。

奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验

奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法 一、试验方法:奥氏体不锈钢10%草酸浸蚀试验方法 试样在10%的草酸溶液中电解浸蚀后,在显微镜下观察浸蚀表面的金相组织。 二、试样 1、取样及制备: 1)焊接试样从与产品钢材相同而且焊接工艺也相同的试块上取样,试样应包括母材、热影响区以及焊接金属的表面; 2)取样方法:原则上用锯切,如用剪切方法时应通过切削或研磨的方法除去剪切影响部分;3)试样被检查的表面应抛光,以便进行腐蚀和显微组织检验; 2、试样的敏化处理 1)敏化前和试验前试样用适当的溶剂或洗涤剂(非氯化物)除油并干燥; 2)焊接试样直接以焊后状态进行试验。对焊后还要经过350℃以上热加工的焊接件,试样在焊后还应进行敏化处理。试样的敏化处理在研磨前进行,敏化处理制度为650℃,保温1小时,空冷。 三、试验方法 1、试验溶液:将100克符合GB/T9854的优先级纯草酸溶解于900ml蒸馏水或去离子水中, 配置成10%草酸溶液; 2、实验仪器和设备:阴极为奥氏体不锈钢制成的钢杯或表面积足够大的钢片,阳极为试样, 如用钢片作阴极时要采用适当形状的夹具,使试样保持于试验溶液中,浸蚀电路如图1所示。 1——不锈钢容器 2——试样 3——直流电源 4——变阻器 5——电流表 6——开关 图1 电解浸蚀装置图 3、试验条件和步骤: 1)把浸蚀试样作阴极,以不锈钢杯或不锈钢片作为阴极,倒入10%草酸溶液,接通电流。阳极电流密度为1A/cm2,浸蚀时间为90s,浸蚀溶液温度为20℃~50℃。 2)试样浸蚀后,用流水洗净,干燥。在金相显微镜下观察试样的全部浸蚀表面,放大倍数为200倍~500倍,根据表1、表2和图2~图8判定组织的类别。 3)每次试验使用新的溶液。 4、浸蚀组织的分类 1)显示晶界形态浸蚀组织的分类见表1;

不同腐蚀环境下不锈钢的特点与选用

不同腐蚀环境下不锈钢的特点与选用不锈钢是石油、化工、化肥、食品、国防、餐具、合成纤维和石油提炼等工业行业中广泛使用的金属材,而许多容器、管道、阀门、泵、等一般都因与各种腐蚀性介质接触遭受腐蚀而报废。据统计,全世界每年因腐蚀而报废的钢材约占钢材年产量的1/4。而不锈钢的产量占钢铁总产量的1%。因此,材料受到腐蚀而失效是当今材料研究与发展中的三大主要问题之一。 不锈钢是指具有抗腐蚀性能的一类钢种。 通常所说的不锈钢是不锈钢与耐酸钢的总称。 不锈钢不一定耐酸,但耐酸钢同时又是不锈钢。 所谓不锈钢是指能抵抗大气及弱腐蚀介质腐蚀的钢种。腐蚀速度<0.01mm/年者为完全耐腐蚀钢,速度<0.1mm/年者为耐蚀钢。所谓的耐酸钢是指在各种强腐蚀介质中能耐酸的钢.腐蚀速度<0.1mm/年者为完全耐蚀,腐蚀速度<1mm/年者为耐蚀。因此.不锈钢并不是不腐蚀、只不过腐蚀速度较慢而已、绝对不被腐蚀的钢是不存在的。 值得注意的是在同一介质中.不同种类的不锈钢腐蚀速度大不相同而同一种不锈钢在不同的介质中腐蚀行为也大不一样。例如.Ni-Cr不锈钢在氧化性介质中的耐蚀性很好.但在非氧化介质中(如盐酸)的耐蚀性就不好了。因此掌握各类不锈钢的特点、对于正确选择和使用不锈钢是很重要的。 不锈钢不仅要耐蚀,还要承受或传递载荷,因此还需要具有较好的力学性能。不锈钢一般以板、管等型材加工成构件或零件,因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。 不锈钢按典型组织分为:铁素体(F)型不锈钢;马氏体〔M)型不锈钢;奥氏体(A)型不锈钢;奥氏体-铁素体(A-F)双相型不锈钢;沉淀硬化型不锈钢。 一、金属腐蚀 (一)金属的腐蚀过程 在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象称为腐蚀。腐蚀基本上有两种形式.化学腐蚀和电化学腐蚀。在生产实际中遇到的腐蚀主要是电化学腐蚀,化学腐蚀中不产生电流,巨在腐蚀过程中形成某种腐蚀产物。这种腐蚀产物一般都覆盖在金属表面上形成一层膜,使金属与介质隔离开来。 如果这层化学生成物是稳定、致密、完整并同金属表层牢固结合的,则将大大减轻甚至可以防止腐蚀的进一步发展,对金属起保护作用。形成保护膜的过程称为钝化。例如,生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜,这些氧化膜结构致密、完整、无疏松、无裂纹且不易剥落,可起

不锈钢常用表面处理方法

不锈钢常用表面处理方法 : 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈 等优良的特性。故 广泛应用于化工行业,食品机械,机电行业,环保行业,家用电器行业及家庭装 潢,精饰行 业,给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广, 技 术发展程度。 1 不锈钢常用表面处理方法 1.1 不锈钢品种简介 1.1.1 不锈钢主要成分:一般含有鉻 1.1.2 常见不锈钢:有鉻不锈钢,含 12%。 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类:有奥氏体不锈钢,例如: 1Cr18Ni9Ti , 1Cr18Ni11Nb , Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢,例如: Cr17, Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不 锈钢。 1.2 常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法: ①表面本色白化处理; ②表面镜面光亮 处理;③表面着色处理。 1.2.1 表面本色白化处理:不锈钢在加工过程中,经过卷板、扎边、焊接或者经过人工 表面火烤加温处理,产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是 NiCr2O4和NiF 二种 EO4成分,以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。 但这种方法成本大,污染环境, 对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种: ⑴喷砂 (丸 )法:主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法: 使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行 浸洗。 从而达到不锈钢本色的白化处理目的。 处理好后基本上看上去是一无光的色泽。 这种 方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法:根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同 可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。 1.2.3 表面着色处理: 不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色,增加产品的花色品种, 而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。不锈钢着色方法有如下几种: ⑴化学氧化着色法; ⑵电化学氧化着色法; ⑶离子沉积氧化物着色法; ⑷高温氧化着色法; ⑸气相裂解着色法。 各种方法简单概况如下: ⑴化学氧化着色法:就是在特定溶液中,通过化学氧化形成膜的颜色,有重铬酸盐法、 混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法” (INCO )使用较多,不过要 想保证一批产品色泽一致的话,必须用参比电极来控制。 ⑵电化学着色法:是在特定溶液中,通过电化学氧化形成膜的颜色。 ⑶离子沉积氧化物着色法化学法:就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发 镀。例如:镀钛金的手表壳、手表带,一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因 为投资大,成本高,小批量产品不合算。 ⑷高温氧化着色法: 是在特定的熔盐中, 浸入工件保持在一定的工艺参数, 使工件形成 一定厚度氧化膜,而呈现出各种不同色泽。 ⑸气相裂解着色法:较为复杂,在工业中应用较少。 1.3 处理方法选用 但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理 (Cr )、镍(Ni )、钼(Mo )、钛(Ti )等优质金属元素。 Cr > 12%以上;镍鉻不锈钢,含 Cr > 18%,含Ni >

不锈钢晶间腐蚀试验规程

1.主题内容与适用范围 本标准规定了不锈钢硫酸—硫酸铜试验方法的试验设备,试验条件和步骤,试验结果的评定和试验报告的要求。 本标准适用于本厂不锈钢晶间腐蚀试验。 2.试样的选取 2.1 压力加工钢材的试样从同一炉号、同一批热处理和同一规格的钢材中选取。 2.2 焊接试样从产品钢材相同而且焊接工艺也相同的试板上选取。 2.3 试样尺寸及选取方法见表一。 3.试样的制备 3.1 试样用锯切取,如用剪刀时,应通过切削或研磨方法除去剪刀的影响部份。 3.2 试样上有氧化皮时,要通过切削或研磨除掉。需要敏化处理的试样,应在敏化处理后研磨。 3.3 试样切取及表面研磨时,应防止过热,被试验的试样表面粗糙度R a必须小于0.08μm。不能进行研磨的试样,根据双方协议也可采用其他方法处理。 试样尺寸及选取方法表一mm

4. 试样的敏化处理 4.1 试样的敏化处理在研磨前进行。 4.2 敏化处理前试样用适当的溶剂或洗涤剂(非氧化物)去油并干燥。 4.3 含碳量大于0.08%,不含稳定化元素的钢种不进行敏化处理。 4.4 对超低碳钢(碳含量不大于0.03%时)或稳定化钢种(添加钛或铌),敏化处理温度为650℃,压力加工试样保温2小时,铸件保温1小时。 4.5 含碳量大于0.03%,不大于0.08%,不含稳定化元素并用于焊接的钢种,应以敏化处理的试样进行试验。敏化处理制度在协议中另行规定。 4.6 焊接试样直接以焊后状态进行试验。对焊后还要经过350℃以上热加工的焊接件,试样在焊后还应进行敏化处理,敏化处理制度在协议中另行规定。 5. 试验设备 5.1 1容量为1-2L带回流冷凝器的启口—锥形烧瓶。 5.2 使试验溶液能保持微沸状态的加热装置。 6. 试验条件和步骤: 6.1 试验溶液:将100g硫酸铜(GB665 分析纯)溶介于700毫升蒸馏水或离子水中,再加入100ml硫酸(GB625 优级纯),用蒸馏水或去离子水稀释至1000ml,配制成硫酸—硫酸铜溶液。 6.2 试验前将试样用适当的溶剂或洗涤剂(非氯化物)去油并干燥。 6.3 在烧瓶底部铺一层铜屑(纯度不小于99.5%),然后放置试样。保证每个试样与铜屑接触的情况下,同一烧瓶中允许放几层同一钢种试样。但是试样之间要互不接触。 6.4 试验溶液应高出最上层试样20mm以上,每次试验都应使用新试验液。 6.5 将烧瓶放在加热装置上,通以冷却水,加热试验溶液,使之保持微沸状态。试样连续16小时。 6.6 试验后取出试样、洗净、干燥、弯曲。 7. 试验结果评定 7.1 压力加工件和焊接件试样弯曲度为180°,焊接接头沿溶合线进行弯曲。 7.2 试样弯曲用的压头直径,当试样厚度不大于1mm时,压头直径为1mm,当试样厚度大于1mm 时,压头直径为5mm。 7.3 弯曲后的试样在10倍放大镜下观察弯曲试样外表面,有无因晶间腐蚀而产生的裂纹。从试样的弯曲部位棱角产生的裂纹,以及不伴有裂纹的滑移线,绉纹和表面粗糙等都不能认为是晶间腐蚀而产生的裂纹。 7.4 试样不能进行弯曲评定或弯曲裂纹难以判定时,则采用金相法观察。金相磨片经浸蚀后,

最新不锈钢盐雾试验

不锈钢盐雾试验

这几个就是他的名称,304是美国标准,对应中国标准是0Cr18Ni9 304性能特点用途: 作为不锈钢耐热钢使用最广泛,食品用设备,一般化设备,原子能工业设备。304 是最普遍的钢种,耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能良好。深冲压、弯曲等常温加工性能较好,热处理后不会硬化。家庭用1、2种西餐具、Sink、室内配管、热水器、浴缸、锅炉、汽车零部件(擦窗器、回气管)、医疗机械、建筑材料、化学、食品工业、纺织产业、制酪产业、船舶零部件 (非磁性,使用温度:-196至800℃) 304,C≤0.08 Ni8.00~10.00 Cr18.00~20.00,Mn<=2.0 Si<=1.0 S<=0.030 P<=0.035 中国前苏联美国英国日本法国德国 1Cr18Ni9 12X18H9 302 302S25 SUS302 Z10CN18.09 X12CrNi188 Y1Cr18Ni9 303 303 S21 SUS303 Z10CNF18.09 X12CrNiS188 0Cr19Ni9 08X18H1 304 304S15 SUS304 Z6CN18.09 X5CrNi189 00Cr19Ni11 03X18H11 304L 304S12 SUS304L Z2CN18.09 X2CrNi189 0Cr18Ni11Ti 08X18H10T 321 321S12 SUS321 Z6CNT18.10 X10CrNiTi189 (1)、304不锈钢: 主要成分是碳≤0.08,矽≤1.00,锰≤2.00,磷≤0.045,硫0.03,镍8.0-10.5,铬18-20。 ATSM A182 L表示低碳含量,一般而言,碳低了,强度就低了,但是由于其它的合金元素 增加了,其耐腐蚀性得到了加强; S表示高碳含量 (2)、归类介绍: 不锈钢的成分与种类 不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。一般而言,铬含量至少要占11%才能称为不锈钢,因

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