金屬耐腐蝕合金化原理-wenkub.com
2025-06-15 01:05 本頁面
【正文】 為了提高馬氏體不銹鋼的耐蝕性，可提高Cr含量，但必須同時提高C含量，否則不能得到馬氏體。這類鋼隨含C量增加，強度、硬度、耐磨性提高，而耐蝕性下降。如再用精煉方法降低C、N等雜質(zhì)元素含量，減少非金屬夾雜含量，就可得到高純的耐點蝕鐵素體不銹鋼。冷變形增加鐵素體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕敏感性。但是鐵素體不銹鋼可以發(fā)生源于晶間腐蝕或點蝕的應(yīng)力腐蝕。%Pd，可大大提高其在鹽酸和中等濃度熱硫酸中的耐蝕性。隨鉻含量增加，其耐氧化酸腐蝕的能力和抗氧化性均增高。奧氏體不銹鋼的點蝕與縫隙腐蝕這種局部腐蝕經(jīng)常發(fā)生在含氯化物的溶液中，它對不銹鋼容器與管道危害較大，甚至能造成穿孔。試驗證明，層錯能低的合金容易形成層狀位錯結(jié)構(gòu)，對穿晶腐蝕破裂的敏感性高；而層錯能高的合金容易形成網(wǎng)狀位錯結(jié)構(gòu)，易交叉滑移，對穿晶破裂的敏感性小。在稀的氯化物溶液中，必須先經(jīng)過點蝕或縫隙腐蝕，逐漸造成氯離子濃縮及pH值降低的條件之后，才能引起應(yīng)力腐蝕。（圖513）（2）影響應(yīng)力腐蝕的因素：許多氯化物水溶液都能引起奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕，其中氯化鎂溶液最嚴(yán)重，氯化鈉溶液最輕。這種反復(fù)作用，使應(yīng)力腐蝕不斷向開裂前沿發(fā)展，形成垂直于應(yīng)力方向的縱深裂紋，致使構(gòu)件斷裂。（1）應(yīng)力腐蝕機理 應(yīng)力腐蝕機理十分復(fù)雜，眾說紛紜，尚未徹底弄清。防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的有效措施是改變鋼的化學(xué)成分，如：1）加入強碳化物形成元素Ti、Nb，2）降低C、N、P含量。奧氏體不銹鋼中：1）C含量越高，晶間腐蝕越嚴(yán)重。因此，當(dāng)晶界上連續(xù)析出網(wǎng)狀σ相時，是奧氏體不銹鋼在強氧化性介質(zhì)中產(chǎn)生晶間腐蝕的另一個原因。一般認(rèn)為這種晶間腐蝕是由晶界偏析造成的。奧氏體不銹鋼發(fā)生晶間腐蝕的原因，在大部分情況下是由于晶界貧Cr引起的。敏化加熱時，碳化物的析出有可能使P不富集或減輕硅的富集，從而建起或消除晶間腐蝕。隨介質(zhì)的類別和電位不同，有兩種不同的晶間腐蝕機理。實際上，普通奧氏體不銹鋼，當(dāng)其腐蝕電位處于活化電位區(qū)、活化鈍化過渡電位區(qū)、鈍態(tài)電位區(qū)和多鈍化電位區(qū)都有可能產(chǎn)生晶間腐蝕。這是由于Ni耐堿腐蝕的緣故。一般不銹鋼只能耐稀硫酸腐蝕，鋼中加入Mo、Cu、Si可以降低腐蝕速度。這是因為在濃硝酸中，鋼處于過鈍化狀態(tài)，發(fā)生過鈍化溶解。N的Ni當(dāng)量與C一樣都是30。為了提高耐蝕性，188型鋼中常加入Ti、Nb、Mo、Si等鐵素體形成元素，并提高鉻含量，降低碳含量。按用途可分：耐海水腐蝕不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐濃硝酸腐蝕不銹鋼、耐硫酸不銹鋼等。在空氣中耐蝕的鋼稱為不銹鋼，在各種侵蝕性較強的介質(zhì)中耐蝕的鋼稱為耐酸鋼。盡管如此，耐蝕合金化途徑的選擇，應(yīng)由合金所處的介質(zhì)特性來決定。例如在鋼中加入銅與磷，能在鋼表面形成致密的非晶態(tài)的羥基氧化鐵FeOx?(OH)32x，使鋼耐大氣腐蝕。 關(guān)于陰極性元素促進(jìn)陽極化的耐蝕合金化原理，近年來取得較大發(fā)展，已在不銹鋼和鈦合金生產(chǎn)上有所應(yīng)用。合金在陰極性合金化時獲得良好效果的基本條件必須使他在該腐蝕條件下的電位轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定鈍化區(qū)，即在完全鈍化電位Ep和過鈍化電位Eop（或小孔電位Ebr）之間的區(qū)域內(nèi)。若所加陰極元素活性過強，可能產(chǎn)生新的陰極過程，如陰極極化曲線，它與陽極極化曲線交于過鈍化區(qū)或點蝕區(qū)，相應(yīng)的腐蝕電流為It、Ibr，產(chǎn)生強烈的過鈍化腐蝕或點蝕。其次，所加陰極性合金元素的活性（包括所加元素的種類與數(shù)量）要與基體元素和介質(zhì)的鈍性相適應(yīng)，活性不足或過強都會加速腐蝕。這是一種應(yīng)用最廣的合金化途徑。對于具有晶間腐蝕傾向的合金僅從減小晶界陽極區(qū)面積，而不消除陽極區(qū)的做法，常會加重晶間腐蝕，例如粗晶粒的高鉻不銹鋼比細(xì)晶粒的晶間腐蝕嚴(yán)重。所以AlMg合金耐海水腐蝕性就比第二相是陰極相的AlCu合金高。又
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