超級奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能(圖)
在很大程度上,奧氏體不銹鋼的發展是為了滿足各種環境中對防腐性能的要求。許多合金曾是被設計用于一種特定環境的,隨后其應用范圍發展得越來越廣泛。因此,對超級奧氏體不銹鋼的選用,其耐腐蝕性能是一個很重要的依據。這里主要介紹均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂。

表1還包括了兩種常見的濕法工業磷酸,WPA1和WPA2其主要成分在表2中給出。
溶液
10%H2SO4+0.33%NaCl+SO2,飽和
96%H2SO4
85%H3PO4
83%H3PO4+2%HF
5%CH3COOH+50%(CH3CO)2O
50%NaOH
WPAMNo
同合金之間的排序隨工況情況的不同而變化。2205型雙相不銹鋼就是一個很好的例子。這種鋼在有些環境中的性能甚至比一些高合金奧氏體不銹鋼還要好。但在有些環境中其表現就不太好。另一個例子是904L型不銹鋼。在純磷酸中,這種不銹鋼是所有鋼中表現最好,但在濕法工業磷酸中,它則比不上其它兩種超級奧氏體不銹鋼。在一種混合液WPA2中,其耐腐蝕性能則是最差的,見表1。
2、點腐蝕和縫隙腐蝕
式中的WS值一般被稱之為“耐點腐蝕能力指數(PRE)”。所以也常常用PRE來表示。公式所給出的氮的系數16是最經常使用的。但據文獻報道也有采用其它系數的,比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建議使用30。諸如鎢等其它成分對防腐性能也有積極影響。按重量百分比的算法計算,其效果約為鉬的一半。為了進行比較,同時用16和30作為PRE公式中氮的系數為表1中的一些鋼種計算PRE值。結果在表3中給出。
Sanicro28
歐洲統一標準,在1摩爾的NaCl溶液中,在3.5%的NaCl溶液中,腐蝕電位為700mVSCE
表3同時也給出了一些不銹鋼的臨界點蝕溫度(CPT)和臨界縫隙腐蝕溫度(CCT)。這兩個臨界溫度常常被用來衡量不銹鋼耐局部腐蝕的能力。大量的研究工作和實用經驗表明,PRE值與不銹鋼耐局部腐蝕的能力,如CPT和CCT值,是成比例關系的。317LMN,904L兩種奧氏體不銹鋼和2205型雙相不銹鋼的PRE值大致相同,其抗點蝕和縫隙腐蝕的能力也應該是相同的。所記錄的使用數據顯示,904L不銹鋼的抗點蝕能力略優于其它鋼種,而2205的抗縫隙腐蝕能力則較強,這種現象與實際使用情況相符。
表4在溫度為80℃的模擬脫硫塔環境中可導致縫隙腐蝕的臨界氯含量
4000-5000
由此可見,在這個非常苛刻的環境中,超級奧氏體不銹鋼的防腐蝕能力與鎳基合金是在一個水平上的。
普通奧氏體不銹鋼比鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼更容易發生由氯化物引起的應力腐蝕破裂。然而,超級奧氏體不銹鋼卻具有非常高的抗應力腐蝕破裂的能力,在許多情況下其效果還優于雙相不銹鋼抗應力腐蝕破裂的能力。表4所示為蒸發情況下(根據點滴試驗確定)導致應力腐蝕破裂的臨界應力。測試時間為500小時。
表4導致裂紋的臨界應力
合金
200℃時的臨界屈服強度
4、海水中的腐蝕
添加到海水中用于殺死海洋微生物的氯是一種很強的氧化劑,它可輕易地使不銹鋼的腐蝕電位超過其臨界點蝕和縫隙腐蝕電位。

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