不銹鋼具有良好(hao)的自鈍化(hua)性,其耐腐蝕性主要源于表面的保護膜,稱之(zhi)為香蕉視頻app破解碼:鈍化膜香蕉視頻app破解碼:不銹鋼中的鉻元(yuan)素對(dui)氧(yang)(yang)元(yuan)素有很大的親和(he)力,鉻和(he)氧(yang)(yang)在(zai)常溫中就(jiu)可(ke)以(yi)發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應,生(sheng)成致密的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜,氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜將基體材(cai)料與外(wai)界環境隔離(li),起到保(bao)護(hu)作用。研(yan)究表明(ming),鈍化(hua)(hua)(hua)膜由兩層(ceng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)構成:外(wai)層(ceng)以(yi)鐵的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)和(he)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)為主,內層(ceng)以(yi)鉻的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)Cr2O3為主。但(dan)是(shi)當溫度(du)較高(gao)、應力較大(特別是(shi)拉應力)或(huo)者存在侵蝕性離子時,會破壞鈍化膜的(de)完整(zheng)性,引起香蕉視頻app破解碼:局部腐蝕。不(bu)銹(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)(shi)受材料、環(huan)境、應(ying)力、結(jie)構等多個方面(mian)的影響,有(you)些(xie)參數的分散性比較大,從而導致腐(fu)蝕(shi)(shi)發生以及腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率存(cun)在(zai)很大不(bu)確定性。


  腐蝕(shi)的分類(lei)方法(fa)及種類(lei)如表1-2所示。常用的分類(lei)方法(fa)是根據腐蝕(shi)形態(tai)。


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  全面腐蝕是一種均勻(yun)腐蝕,腐蝕速率相對比較平穩,在外觀上很容易被觀察到,即使在設備內部發生腐蝕,壁厚的整體減薄在常規檢查中也容易被發現;而且全面腐蝕可以提前防范。局部腐蝕的種類較多,對于奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)材料,其腐蝕類型大多為局部腐蝕,常見的局部腐蝕有點蝕應力腐蝕(shi)縫隙腐(fu)蝕以及晶間(jian)腐蝕等。局部腐蝕常發生在設備結構無任何宏觀變化的情況下,突然的破壞往往帶來災難性的后果。在文獻統計的我國石化企業310件腐蝕失效案例中,局部腐蝕占了四分之三以上,如圖1-8所示。


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1. 點(dian)蝕


  點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)也稱(cheng)為小(xiao)孔(kong)(kong)腐蝕(shi)(shi)(shi),是一(yi)種位于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面較小(xiao)范(fan)圍內的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)形態。點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)往往起源(yuan)于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面夾雜物、機(ji)械(xie)破(po)壞處等(deng),從表(biao)(biao)面沿厚度方(fang)向(xiang)不斷延(yan)伸,極(ji)易造成設備穿(chuan)孔(kong)(kong)。點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)在金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面的(de)(de)分(fen)布情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)不一(yi):有時局部比較密(mi)集(ji),有時比較分(fen)散。點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)坑一(yi)般具(ju)有孔(kong)(kong)小(xiao)口(kou)深(shen)的(de)(de)特點(dian)(dian),呈花(hua)邊樣孔(kong)(kong)口(kou),常見(jian)的(de)(de)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)形貌(mao)如(ru)圖1-9所(suo)(suo)示(shi)。點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)孔(kong)(kong)口(kou)形狀與(yu)受力情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)有關,在不受應力的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下(xia),孔(kong)(kong)口(kou)近似為圓(yuan)形;在受拉應力的(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下(xia),孔(kong)(kong)口(kou)近似為橢圓(yuan)形,而且在受拉應力的(de)(de)作用(yong)下(xia),點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)位置極(ji)易產生裂紋,引(yin)發應力腐蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂,如(ru)圖1-9(b)、(c)所(suo)(suo)示(shi)。


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2. 縫隙腐(fu)蝕


  在縫(feng)隙(xi)和其他隱蔽的(de)(de)區(qu)域內(nei)發生(sheng)的(de)(de)局部腐(fu)蝕(shi),稱為縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)。該類腐(fu)蝕(shi)常(chang)發生(sheng)于孔穴、墊片(pian)接觸面、緊(jin)固件縫(feng)隙(xi)內(nei)等(deng)位置。表面氧化(hua)膜(mo)具有(you)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)金屬易(yi)(yi)發生(sheng)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi),幾(ji)乎所有(you)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)介質(zhi)都可(ke)以引起(qi)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi),因(yin)此,縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)是(shi)奧氏體不銹鋼設備(bei)中常(chang)見的(de)(de)一種腐(fu)蝕(shi)形態。縫(feng)隙(xi)的(de)(de)寬度(du)處于0.025~0.1mm之間(jian)時,易(yi)(yi)發生(sheng)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)。縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)主(zhu)要原因(yin)是(shi)進入縫(feng)隙(xi)內(nei)的(de)(de)介質(zhi)處于滯流狀態,縫(feng)隙(xi)內(nei)外(wai)離子形成(cheng)濃(nong)差,使縫(feng)隙(xi)內(nei)金屬加速腐(fu)蝕(shi)。


  縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生后,設備的(de)(de)承載能力減(jian)小,構(gou)件之間(jian)也會由于縫(feng)隙的(de)(de)擴大而(er)出現(xian)局(ju)部膨(peng)脹(zhang),從而(er)使部分構(gou)件之間(jian)難以實現(xian)良好配合,這種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)形成和發(fa)展(zhan)一般都是在縱深處(chu),甚(shen)至還可能導致非常嚴重的(de)(de)破壞性事故,縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)檢測(ce)難度(du)較(jiao)大,發(fa)生前(qian)的(de)(de)孕育時間(jian)較(jiao)長,但(dan)是縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率較(jiao)快。圖(tu)1-10為(wei)實驗縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形貌(mao)。


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3. 應力腐蝕


  應力腐(fu)蝕(shi)斷裂是金屬(shu)在(zai)應力和環境共同(tong)作用下發生的(de)破壞(huai),并不(bu)(bu)是所有(you)的(de)金屬(shu)都會發生應力腐(fu)蝕(shi),不(bu)(bu)同(tong)的(de)金屬(shu)發生應力腐(fu)蝕(shi)的(de)環境是不(bu)(bu)一樣的(de),表1-3列出(chu)了目前發現(xian)的(de)應力腐(fu)蝕(shi)合金+環境體(ti)系(xi)。從表1-3可以(yi)看(kan)出(chu),奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼發生應力腐(fu)蝕(shi)的(de)環境較廣,在(zai)高溫環境中的(de)水蒸氣、濕潤空氣等環境中都可能(neng)發生。



  對(dui)于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼設備(bei)(bei),應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)危害性較(jiao)(jiao)(jiao)為嚴重、普遍(bian)性較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)類型。較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)鎳含量,使得(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼成(cheng)本相對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao),因此,該類腐(fu)(fu)蝕(shi)一(yi)般出現在腐(fu)(fu)蝕(shi)性較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)、可(ke)靠性要求(qiu)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)石油化(hua)工、核電行業和衛生(sheng)要求(qiu)高(gao)的(de)(de)(de)(de)食品機械行業。在這些(xie)行業中,設備(bei)(bei)一(yi)旦發生(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)就會產生(sheng)嚴重的(de)(de)(de)(de)安全事故或造成(cheng)食品污染。如前所述(shu),氯離(li)子是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)“天(tian)敵”,在拉應(ying)(ying)力共存的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,很容(rong)易引起(qi)設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂。由于(yu)氯離(li)子存在的(de)(de)(de)(de)普遍(bian)性,造成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼發生(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)概率(lv)極大。


  應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)發生(sheng)不(bu)僅在于它的(de)(de)(de)普遍性,更可(ke)怕的(de)(de)(de)是引起(qi)設備“毫無預兆”的(de)(de)(de)破壞。應(ying)力腐(fu)(fu)蝕裂紋(wen)起(qi)源于材料(liao)表面,其裂紋(wen)向橫縱向同時擴展,其形貌為典(dian)型的(de)(de)(de)“樹枝狀”,即裂紋(wen)有(you)一(yi)主干,隨著裂紋(wen)的(de)(de)(de)擴展,不(bu)斷有(you)分(fen)支生(sheng)成(cheng)。一(yi)般來說,起(qi)始位置(zhi)裂紋(wen)較粗,后面的(de)(de)(de)裂紋(wen)越來越細,如圖1-11所示。


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4. 晶間(jian)腐(fu)蝕


  晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)一(yi)種危害性極(ji)大的(de)(de)(de)局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)形(xing)式,其特點是(shi)(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)沿著金(jin)屬(shu)(shu)內部晶(jing)界(jie)面擴(kuo)展。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)破壞了(le)晶(jing)粒之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)結合力(li),使金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)強度大大降低,承受應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)能力(li)極(ji)弱。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)具(ju)有極(ji)大的(de)(de)(de)隱蔽性,當金(jin)屬(shu)(shu)發(fa)生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)時,金(jin)屬(shu)(shu)外觀仍然(ran)有一(yi)定光(guang)澤,肉(rou)眼很難觀察到,但(dan)是(shi)(shi)只(zhi)要(yao)(yao)輕微敲擊腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)處,材料就發(fa)生(sheng)碎裂(lie)。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)原因主要(yao)(yao)是(shi)(shi)由于(yu)在金(jin)屬(shu)(shu)處理過程中造(zao)成晶(jing)粒表(biao)(biao)面和內部化學(xue)成分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun),或(huo)(huo)者晶(jing)界(jie)存在夾雜物或(huo)(huo)應(ying)(ying)力(li),造(zao)成電化學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。到目(mu)前為止,晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)依然(ran)是(shi)(shi)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼工程應(ying)(ying)用中沒有解決的(de)(de)(de)難題,特別是(shi)(shi)對于(yu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接件,焊(han)(han)縫(feng)處易產生(sheng)“貧鉻”現象,從而引起晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。文獻作者對某地區電站奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼管道(dao)開裂(lie)進行(xing)了(le)調查研(yan)究(jiu),結果如表(biao)(biao)1-4所示,開裂(lie)位置(zhi)主要(yao)(yao)發(fa)生(sheng)在焊(han)(han)接及彎管處。腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)微觀形(xing)貌如圖1-12所示,圖1-12(a)中有較粗的(de)(de)(de)裂(lie)紋,該(gai)裂(lie)紋沒有分支,與應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)裂(lie)紋明顯(xian)不(bu)(bu)(bu)同;圖1-12(b)中不(bu)(bu)(bu)存在裂(lie)紋,但(dan)晶(jing)粒之(zhi)間(jian)(jian)已完(wan)全被腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。



  一直以來,人們用“貧鉻”理論來解釋奧氏體不銹鋼晶間腐蝕。金屬在晶界處析出第二相Cr23C6,使晶界處鉻元素含量降低,如圖1-13所示。從電化學角度來講,晶界區和晶粒區存在電位差,晶界作為陽極,形成“小陽極、大陰極”的腐蝕電池,造成晶界處金屬的快速溶解。


  奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)的貧(pin)鉻(ge)主要是由于(yu)在(zai)熱處理、焊接中,由于(yu)溫度處在(zai)450~850℃時,碳化鉻(ge)會(hui)在(zai)晶(jing)間(jian)析出(chu),造成材料敏化。研究表(biao)明,不(bu)銹鋼(gang)的晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕在(zai)弱(ruo)腐(fu)蝕性介質(如充氣海水)、強腐(fu)蝕性介質(如濃硝酸)的環(huan)境中更(geng)加嚴重,但是基本不(bu)受(shou)介質溫度、受(shou)力(li)方(fang)向的影響。


  為了減緩(huan)腐蝕,對于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼設備,使用之前一(yi)般都要進行(xing)酸洗處理,此外涂層處理也(ye)是不(bu)銹(xiu)鋼腐蝕防腐的一(yi)種常(chang)用方法,電(dian)極保(bao)護、電(dian)鍍、在溶液中添加緩(huan)蝕劑以及對材料(liao)表面強化處理等也(ye)是一(yi)些防腐方法。


  浙江至德(de)鋼(gang)業有(you)限公司主(zhu)要分析奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)(de)局部腐蝕(shi),對設(she)備的(de)(de)制造和使用提出(chu)一些(xie)建議(yi),降(jiang)低發生(sheng)(sheng)腐蝕(shi)的(de)(de)可能(neng)性。同時,書中(zhong)也分析了(le)腐蝕(shi)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)概率問題。