1. 鉻、鉬(mu)、氮元素對不銹鋼耐蝕性能的影響


  不銹鋼的耐大氣腐蝕性，基本上和耐點腐蝕性一樣，隨著鉻含量的增加會有所提高。通過大氣曝露確認的數據，其中Schmitt等（1969年）把改變了鉻含量的Fe-0.5%~28%Cr合金在美國國內的4個地方曝露了長達8年的結果。該試驗認為Cr含量如果大約為12%時，幾乎可以無視不銹鋼在大氣中重量的減少，但在海鹽離子附著的沿海地帶，按照其影響程度的不同，有必要把鉻含量增大到15.7%或18.5%以上，以確保耐腐蝕性。至今還沒有把鉬含量的影響進行系統研究的結果，但根據Truman(1979)把不同的鉬含量18Cr-8Ni和17Cr在工業地帶曝露了長達5年的結果，可以看出隨著鉬含量的增加，重量明顯地會有所減少。


  根據鋼中的耐點腐蝕性和有效的合金元素鉻、鉬、氮含量整理的日本國內的大氣曝露結果如圖5.4(1982年）所示。從圖5.4 中可以得出各個曝露地的試驗片的外觀參量可根據這些元素的含有量進行整理。此外，在海上曝露長達3年的試驗片的最大點腐蝕深度如圖5.5 (1989年）所示。由圖5.4可見，隨著表示鉻、鉬、氮(dan)含量的點腐蝕指數的增加，最大點腐蝕深度會有所變小；但同一指數的情況下，奧氏體系不銹鋼比鐵素體系的點腐蝕深度淺。通過外觀參量進行比較，高純度鐵素體系不銹鋼比奧氏體系顯示了更高的值。


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  以表(biao)面的(de)(de)顯色面積率（WA)為基準(zhun)，用RN=3(2-logWA)表(biao)示(shi)）此(ci)后，矢澤等(deng)（1994年）(1995年）通過(guo)試驗表(biao)明，高鉻(ge)不銹鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性隨(sui)著點腐蝕指(zhi)(zhi)數(shu)（鐵素體系(xi)：Cr+3.3Mo;奧氏體系(xi)：Cr+3.3Mo+16N)的(de)(de)增加(jia)會(hui)有所提高，但點腐蝕指(zhi)(zhi)數(shu)值(zhi)相同的(de)(de)情(qing)(qing)況下，鐵素體系(xi)不銹鋼(gang)比雙相和奧氏體系(xi)不銹鋼(gang)生銹少，而且光澤的(de)(de)保持情(qing)(qing)況很好。


2. 其(qi)他元素(su)對不銹鋼耐蝕性能的影響


  雖然關于其他元(yuan)素(su)對耐(nai)大氣(qi)腐(fu)蝕性的(de)(de)(de)影響并沒(mei)有進(jin)行太多的(de)(de)(de)探討，但在(zai)日本(ben)國(guo)內，隨著(zhu)含(han)Cu-Nb的(de)(de)(de)18Cr鐵素(su)體(ti)(ti)系不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)開發，對銅對鐵素(su)體(ti)(ti)系不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)大氣(qi)腐(fu)蝕性的(de)(de)(de)影響特別引(yin)人注目。


  山(shan)本等人(ren)（1982年）,研究了銅元素(su)對19Cr-0.5Cu-Nb鋼耐銹性的(de)影響(xiang)。即使添加(jia)Cu,生銹點(dian)也(ye)不(bu)會變大，只是(shi)一部(bu)分有(you)所停(ting)止；而(er)且Cu有(you)利于(yu)鈍態的(de)穩(wen)定化(hua)，所以(yi)不(bu)僅在(zai)(zai)受氯離子影響(xiang)很強的(de)沿海地區，而(er)且在(zai)(zai)工業地帶的(de)二氧化(hua)硫環境當中，也(ye)具有(you)一定的(de)耐銹性。


  另一方面(mian)，伊藤等人（1983年(nian)）調查了影響海洋(yang)性(xing)大氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)大氣(qi)(qi)(qi)腐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)鐵素體系不銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)Cr含量(liang)（2%~20%)和19Cr-0.4Nb-0.5Cu鋼(gang)(gang)(gang)BA材料(liao)的(de)(de)(de)Si(0.3%~0.6%)所產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)影響。若Cr含量(liang)增加(jia)，其耐(nai)(nai)(nai)大氣(qi)(qi)(qi)腐蝕(shi)性(xing)也會(hui)增強；而且(qie)當(dang)BA材料(liao)的(de)(de)(de)表面(mian)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)濃度較(jiao)大時，銹難以(yi)向兩邊擴展(zhan)，證(zheng)明了耐(nai)(nai)(nai)銹性(xing)很好(hao)。樽谷(gu)等（1991年(nian)）也證(zheng)明了他們開發的(de)(de)(de)汽(qi)車鑄(zhu)模用的(de)(de)(de)17Cr-0.4Nb-0.4Cu鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)BA材料(liao)，其中硅(gui)(gui)在表面(mian)濃縮成二氧化硫,這說明提高了耐(nai)(nai)(nai)大氣(qi)(qi)(qi)腐蝕(shi)性(xing)。此外(wai)，山本等（1986年(nian)）,以(yi)19Cr-0.5Cu-0.4Nb鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)銹性(xing)好(hao)為理(li)由，如(ru)果該鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)生(sheng)一點腐蝕(shi)，由于含有銅，其腐蝕(shi)部(bu)分(fen)也會(hui)立即促進陰極(ji)反應，產(chan)生(sheng)再鈍態化。


  矢(shi)澤等（1990年）通過(guo)曝露試(shi)驗(yan)和試(shi)驗(yan)室促進試(shi)驗(yan)，研究了影響(xiang)鐵素(su)體(ti)系不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)C、N、Cr(11%~24%)、Mo(0%~1.2%)、Cu(0%~0.8%)、Nb和Ti所產生的(de)(de)影響(xiang)。Cr提(ti)高了不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)，但(dan)含(han)有24%的(de)(de)話(hua)，仍不能(neng)充(chong)分防(fang)止(zhi)紅銹(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)產生；Mo和Cu對于改(gai)善(shan)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)很(hen)有效(xiao)，特別是兩元素(su)的(de)(de)復合(he)添加效(xiao)果明(ming)顯；Nb和Ti也(ye)顯示了其(qi)對耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)有一(yi)定(ding)的(de)(de)改(gai)善(shan)效(xiao)果，但(dan)其(qi)程度與Cr、Mo、Cu相比較小(xiao)。小(xiao)林等（1991年）通過(guo)試(shi)驗(yan)室促進試(shi)驗(yan)和對點(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)測定(ding)，研究了Ni、Cr、Mo、Cu、Nb、Ti元素(su)對鐵素(su)體(ti)系不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)所產生的(de)(de)影響(xiang)，其(qi)中Cu的(de)(de)效(xiao)果非(fei)常(chang)明(ming)顯，通過(guo)對點(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)電位的(de)(de)測定(ding)得知其(qi)與其(qi)他元素(su)不同，有預想不到的(de)(de)耐(nai)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)改(gai)善(shan)效(xiao)果。


  如上所述，特別是對于鐵(tie)素(su)體系不銹鋼，銅元素(su)當初是為了(le)提高耐(nai)大(da)氣腐蝕(shi)(shi)性(xing)替代鉬而添加的，但證實了(le)銅的耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)效果(guo)非常(chang)大(da)。