導(dǎo)熱油鍋爐用不銹鋼耐蝕性詳解

1、導(dǎo)熱油鍋爐用不銹鋼耐蝕性及清洗詳解一、不銹鋼概述不銹耐酸鋼簡稱不銹鋼，它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成的，簡言之，能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼，而能抵抗化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼叫耐酸鋼。一般說來，含硌量Wcr大于12%的鋼就具有了不銹鋼的特點(diǎn) 不銹鋼按熱處理后的顯微組織又可分為五大類：即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體不銹鋼及沉淀碳化不銹鋼文字 不銹鋼設(shè)備制作過程中會(huì)出現(xiàn)表現(xiàn)損傷，缺陷以及一些影響表面的物質(zhì)，如：粉塵、浮鐵粉或嵌入的鐵，熱回火色和其它氧化層、銹斑、研磨毛刺、焊接引弧斑痕、焊接飛濺、焊劑、焊接缺陷、油和油脂、殘余粘合劑和油漆、粉筆和標(biāo)記筆印等。絕大多數(shù)都是因?yàn)楹雎粤?/p>

2、它們的有害影響而不重視或做得不好。但是，它們對氧化保護(hù)膜有著潛在的危害。保護(hù)膜一旦被損壞，被減薄或用其它方法使之改變，下面的不銹鋼就會(huì)開始腐蝕。腐蝕一般不是遍及整個(gè)表面，而是在缺陷處或其周圍。這種局總腐蝕通常會(huì)為點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕，這兩種腐蝕會(huì)向深度和廣度發(fā)展，而大部分表面不受侵蝕。下面談一下造成這些問題的各種原因。 二、不銹鋼的腐蝕一種不銹鋼可在許多介質(zhì)中具有良好的耐蝕性，但在另外某種介質(zhì)中，卻可能因化學(xué)穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說，一種不銹鋼不可能對所有介質(zhì)都耐蝕。金屬的腐蝕，按機(jī)理可分為特理腐蝕、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕三種。生活實(shí)際、工程實(shí)際中的金屬腐蝕，絕大多數(shù)都屬于電化學(xué)腐蝕。不銹鋼的主要腐

3、蝕形式有均勻腐蝕（表面腐蝕）、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。 均勻腐蝕 均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象。根據(jù)不同的使用情況對耐蝕提出不同的指標(biāo)要求，一般可分為兩大類：1. 不銹鋼 指在大氣及弱腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。腐蝕速率小于0.01mm/年的，認(rèn)為是"完全耐蝕"；腐蝕速率小于0.1mm/年的，認(rèn)為是"耐蝕"的。2. 耐蝕鋼 指在各種強(qiáng)烈腐蝕介質(zhì)中能耐蝕的鋼。 點(diǎn)腐蝕 點(diǎn)腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微而分散發(fā)生高度的局部腐蝕，常見蝕點(diǎn)的尺寸小于1.00mm，深度往往大于表面孔徑，輕者有較淺的蝕坑，嚴(yán)重的甚至形成

4、穿孔。 縫隙腐蝕 縫隙腐蝕是指在金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生斑點(diǎn)狀或潰瘍形的宏觀蝕坑，這是局部腐蝕的一種。晶間腐蝕 晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞，它與一般選擇性腐蝕不同之處在于，腐蝕的局部性是顯微尺度的，而宏觀上不一定是局部的。 三、不銹鋼表面損傷和夾帶外來物的清洗1、粉塵 制作經(jīng)常是在有粉塵的場地進(jìn)行，空氣中常帶有許多粉塵，它們不斷地落在設(shè)備表面。它們可以用水或堿性溶液去除掉。不過，有附著力的塵垢需要高壓水或蒸氣進(jìn)行清理。 2、浮鐵粉或嵌入的鐵 在任何表面上，游離鐵都會(huì)生銹并使不銹鋼產(chǎn)生腐蝕。因此，必須清除。浮粉一般可隨粉塵一起清除掉。有些粘著力很強(qiáng)，必須按嵌入的鐵處理。除粉塵外，表面鐵的來源很多

5、，其中包括用普通碳鋼鋼絲刷清理和用以前在普碳鋼，低合金鋼或鑄鐵件上使用過的砂子、玻璃珠或其它磨料進(jìn)行噴丸處理，或在不銹鋼部件及設(shè)備附近對前面提到的非不銹鋼制品進(jìn)行修磨。在下料或吊過過程中如果不對不銹鋼采取保護(hù)措施，鋼絲繩、吊具和工作臺(tái)面上的鐵很容易嵌入或玷污表面。 訂貨要求和制作后檢查可以防止并發(fā)現(xiàn)游離鐵的存在，ASTM標(biāo)準(zhǔn)A3803規(guī)定了檢查不銹鋼表面鐵或鋼微粒的鐵銹試驗(yàn)法。當(dāng)要求絕對不能有鐵存在的時(shí)候，應(yīng)該使用這種檢驗(yàn)方法。如果結(jié)果令人滿意，應(yīng)用干凈的純水或硝酸對表面進(jìn)行洗滌，直到深藍(lán)色完全消失。 正如標(biāo)準(zhǔn)A3803指出的如果鐵銹試驗(yàn)溶液不能全部清除干凈，不推薦在設(shè)備的工藝表面，即用來生產(chǎn)

6、人類消費(fèi)品的直接接觸表面采用這種試驗(yàn)方法。比較簡單的試驗(yàn)方法是在水中暴露1224小時(shí)，檢查是否有銹斑。這種試驗(yàn)靈敏性差，而且耗時(shí)。這些都是檢測試驗(yàn)，不是清理方法。如果發(fā)現(xiàn)有鐵存在，必須用后面介紹的化學(xué)和電化學(xué)的方法進(jìn)行清理。 3、劃痕 為了防止工藝潤滑劑或生成物和/或污物積留，必須對劃痕和其它粗糙表面進(jìn)行機(jī)械清理。 4、熱回火色和其它氧化層 如果在焊接或修磨過程中不銹鋼在空氣中被加熱到一定的高溫，焊縫兩側(cè)、焊縫的下表面和底部都會(huì)出現(xiàn)鉻氧化物熱回火色。 熱回火色比氧化保護(hù)膜薄，而且明顯可見。顏色決定于厚度,可呈見彩虹色、藍(lán)色、紫色到淡黃色和棕色。較厚的氧化物一般為黑色。它是由于在高溫或長時(shí)間在較

7、高度下停留所致。當(dāng)出現(xiàn)任何一種這類氧化層時(shí)，金屬表面的鉻含量都會(huì)降低，造成這些區(qū)域的耐腐蝕性降低。在這種情況下，不僅要消除熱回火色和其它氧化層，還應(yīng)對它們下面的貧鉻金屬層進(jìn)行清理。 5、銹斑 制作前或制作過程中有時(shí)會(huì)看到不銹鋼產(chǎn)品或設(shè)備上生銹，這說明表面受到嚴(yán)重污染。設(shè)備投入使用前必須把銹清除掉，徹底清理過的表面應(yīng)通過鐵試驗(yàn)和/或水試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。 6、粗糙的研磨和機(jī)加工 研磨和機(jī)加工都會(huì)造成表面粗糙，留有凹槽，重疊和毛刺等缺陷。每種缺陷也可能使金屬表面損傷到一定深度，以至于受損傷的金屬表面無法通過酸洗，電拋光或噴丸等方法清理掉。粗糙表面能夠成為發(fā)生腐蝕和沉積生成物的發(fā)源地，重焊前清理焊縫缺陷或

8、清除多余的焊縫加強(qiáng)高都不能用粗磨進(jìn)行研磨。對后一種情況，應(yīng)再用細(xì)磨料研磨。 7、焊接引弧斑痕 焊工在金屬表面引弧時(shí)，會(huì)造成表面粗糙缺陷。保護(hù)膜受損，留下潛在的腐蝕源。焊工應(yīng)在已經(jīng)焊好的焊道上或在焊縫接頭的側(cè)邊引弧。然后將引弧痕跡熔入焊縫中。 8、焊接飛濺 焊接飛濺與焊接工藝有很大關(guān)系。例如：GTAM(氣體保護(hù)鎢極電弧焊)或TIG(惰性氣體保護(hù)鎢極焊)沒有飛濺。但是，采用GMAW(氣體保護(hù)金屬電弧焊)和FCAW(帶焊劑芯的電弧焊)兩種焊接工藝時(shí)如果焊接參數(shù)使用不當(dāng)會(huì)造成大量飛濺。出現(xiàn)這種情況時(shí)，必須調(diào)整參數(shù)。如果要解決焊接飛濺的問題，焊接前應(yīng)在接頭的每一邊涂上防濺劑，這樣可以消除飛濺物的附著力。

9、焊完后可以很容易地將這種防濺劑及各種飛濺物清理掉，可不損傷表面或帶來輕微損傷。 9、焊劑 利用焊劑進(jìn)行焊接的工藝有手工焊，帶焊劑芯電弧焊和埋弧焊，這些焊接工藝都會(huì)在表面留下細(xì)小的焊劑顆粒，普通的清理方法無法將它們清除掉。這此顆粒將是縫隙腐蝕的腐蝕源，必須采用機(jī)械清理方法去除這些殘留焊劑。 10、焊接缺陷 焊接缺陷如：咬邊、未焊透、密集氣孔和裂紋不僅降低接頭的牢固性，而且還會(huì)成為縫隙腐蝕的腐蝕源。改善這種結(jié)果進(jìn)行清理操作時(shí)，它們還會(huì)夾帶固體顆粒。這些缺陷可通過重新焊接或修磨后重焊進(jìn)行修補(bǔ)。 11、油和油脂 有機(jī)物質(zhì)如：油，油脂甚至指印都會(huì)成為局部腐蝕的腐蝕源。由于這些物質(zhì)能起屏障作用，它們會(huì)影響

10、化學(xué)和電化學(xué)清理效果，因而必須徹底清理掉。ASTM A380有一種簡單的斷水(WATERBREAK)試驗(yàn)檢測有機(jī)污染物。試驗(yàn)時(shí)，從垂直表面的頂部澆下水，在向下流的過程中水會(huì)沿著有機(jī)物質(zhì)的周圍分開。熔劑和/或酸性化學(xué)清洗劑可清除油跡和油脂。 12、殘余粘合劑 撕掉膠帶和保護(hù)紙時(shí)，粘合劑總有一部分殘留在不銹鋼表面。如果粘全劑還沒硬，可以用有機(jī)熔劑去除。但是，當(dāng)曝露在光和/或空氣中時(shí)，粘全劑變硬，形成縫隙腐蝕的腐蝕源。然后需要用細(xì)磨料進(jìn)行機(jī)械清理。 13、油漆、粉筆和標(biāo)記筆印 這些污染物的影響與油和油脂的影響相似。建議用干凈的刷子和干凈的水或堿性清洗劑進(jìn)行洗滌，也可以使用高壓水或蒸汽沖洗。 在使用狀

11、態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。 四、不銹鋼和碳鋼的性能數(shù)據(jù)對比碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏

12、體型不銹鋼最高而碳鋼最小；碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)：1）高的電陰率，約為碳鋼的5倍。2）大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40，并隨著溫度的升高，線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。3）低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。 五、不銹鋼的力學(xué)性不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高，這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度，隨著溫

13、度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強(qiáng)度在溫度1580#176;C范圍內(nèi)增長是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。所以不銹鋼在低溫時(shí)能保持足夠的塑性和韌性。 不銹鋼的耐熱性能耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性，同時(shí)在高溫時(shí)雙有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性。碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素.碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度.碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力腐蝕的性能. 但是,在奧氏體

14、不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450850加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降.因此,60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向.由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,且免鉻

15、的碳化物析出.鉻的影響:鉻是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素,奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下,鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果.1鉻對組織的影響:在奧氏體不銹鋼中,鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素,縮小奧氏體區(qū),隨著鋼中含量增加,奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體()組織,研究表明,在鉻鎳奧氏體不銹鋼中,當(dāng)碳含量為0.1%,鉻含量為18%時(shí),為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織,所需鎳含量最低,約為8%,就這一點(diǎn)而言,常用的18Cr8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻,鎳量配比最為適宜的一種. 有奧氏體不銹鋼中,隨著鉻含量的增加,一些金屬間相(比如相)的形成傾向增大,當(dāng)鋼中含有鉬時(shí),鉻含含

16、量會(huì)增加還會(huì)相等的形成,如前所述, 相的析出不僅顯著降低鋼的塑性和韌性,而且在一些條件下還降低鋼的耐蝕性,奧氏體不銹鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度(Ms)下降,從而提高奧氏體基體的穩(wěn)定性.因此高鉻(比如超過20%)奧氏體不銹鋼即使經(jīng)過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織.鉻是強(qiáng)碳化物形成元素,在奧氏體不銹鋼中也不例外,奧氏體不銹鋼中常見的鉻碳化物有Cr23C6;當(dāng)鋼中含有鉬或鉻時(shí),還可見到期Cr6C等碳化物,它們的形成在某些條件下對鋼的性能會(huì)產(chǎn)生重要影響.2鉻對性能的影響:一般來主,只要奧氏體不銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有鐵素體等的形成,僅提高鋼中鉻含量不會(huì)對力學(xué)性能有顯著影響,鉻對奧氏體

17、不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性,主要表現(xiàn)為:鉻提高鋼的耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)的性能;在鎳以及鉬和銅復(fù)合作用下,鉻提高鋼耐一些還原性介質(zhì),有機(jī)酸,尿素和堿介質(zhì)的性能;鉻還提高鋼耐局部腐蝕,比如晶間腐蝕.點(diǎn)腐蝕,縫隙腐蝕以及某此條件下應(yīng)力體育館的性能.對奧氏體不銹鋼晶間體育館敏感性影響最大的因素是鋼中碳含量,其他元素對晶間體育館的作用主要視其對碳化物的溶解和沉淀行為的影響而定,在奧氏體不銹鋼中,鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度,因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益,鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼的耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕性能,當(dāng)鋼中同時(shí)有鉬或鉬及氮存在時(shí),鉻的這種有效性大加強(qiáng),雖然根據(jù)研究

18、鉬的耐點(diǎn)體育館及縫隙腐蝕的能力為鉻的話倍左右,氮為鉻的30倍,但是大量研究,奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低,鉬及氮的耐點(diǎn)腐蝕與縫隙腐蝕作用便會(huì)喪失或不夠顯著.鉻對奧氏體不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能的作用,隨實(shí)驗(yàn)介質(zhì)條件及實(shí)際使用環(huán)境而異,在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質(zhì),高溫高壓水以及點(diǎn)腐蝕為起源的應(yīng)力腐蝕條件下,提高鋼中鉻含量則對耐應(yīng)力腐蝕有利,同時(shí),鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中由于鎳含量提高而容易出現(xiàn)的晶間型應(yīng)力腐蝕的傾向,對開苛性(NqOH)應(yīng)力腐蝕,鉻的作用也是有益的鉻除對負(fù)數(shù)氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外,還能顯著提高該類鋼的抗氧化,抗硫化和

19、抗融鹽腐蝕等性能.鎳是奧氏體不銹鋼中的主要合金元素,其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體,使鋼獲得完全奧氏體組織,從而使鋼具有良好的強(qiáng)度和塑性,韌性的配合,并具有優(yōu)良的冷,熱加工性和冷形成性以及焊接,低溫與無磁等性能,同時(shí)提高奧氏體不銹鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定性,使之不僅比相同鉻,鉬含量的鐵素體,馬氏體等類不銹鋼肯有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,而且于表面膜穩(wěn)定性的提高,從而使鋼還具有更加優(yōu)異的耐一些還原性介質(zhì)的性能. 1鎳對組織的影響鎳是強(qiáng)烈一百萬并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素,為了獲得單一的奧氏體組織,當(dāng)鋼中含有0.1%碳和18%鉻時(shí)所需的最低鎳含量約為8%,這便是最著名18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的

20、基本分,奧氏體不銹鋼中,隨著鎳含量的增加,殘余的鐵素體可完全消除,并顯著降低相形成的傾向;同時(shí)馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度降低,甚至可不出現(xiàn)M相變,但是鎳含量的增加會(huì)降低碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度,從而使碳化物析出傾向增強(qiáng).2鎳對性能的影響鎳對奧氏體不銹鋼特別是對鉻鎳負(fù)數(shù)氏體不銹鋼力學(xué)性能的影響主要是由鎳對奧氏體穩(wěn)定性的影響來決定,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的鎳含量范圍內(nèi),隨著鎳含量的增加,鋼的強(qiáng)度降低頁塑性提高,具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性(包括極低溫韌性)非常優(yōu)良,因而可作為低溫鋼使用,這是眾所周知的,對于具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻錳奧氏體不銹鋼,鎳的加入可進(jìn)一步改善其韌性.鎳還可顯著降低奧氏體不

21、銹鋼的冷加工硬化傾向,這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大,減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉(zhuǎn)變,同時(shí)對奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯,不銹鋼冷加工硬化傾向的影響,鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率,與降低鋼的室溫及低溫強(qiáng)度,提高塑性的作用,決定了鎳含量的提高有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能,提高鎳含量還可減少以至消除18-8和17-14-2型鉻鎳9鉗)奧氏體不銹鋼中的鐵素體,從而提高其熱加工性能,但是,鐵素體的減少對這些鋼種的可焊接性不利會(huì)增大焊接熱裂紋絲傾向,此外,鎳還可顯著提高鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼的熱加工性能,從而顯著提高鋼的成材率在奧氏體不銹鋼中,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導(dǎo)

22、致鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定性增加,因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質(zhì)的性能進(jìn)一步得到改善.值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質(zhì)穿晶型應(yīng)力腐蝕的唯一重要元素.在各種酸介質(zhì)中鎳對奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響,需要指出,在高溫高壓水中的一些條件下,鎳含量的提高導(dǎo)致鋼和合金的晶間型應(yīng)力腐蝕敏感性增加,但是這種不利作用會(huì)由于鋼及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的提高,其產(chǎn)生晶間腐蝕的臨界碳含量降低,即鋼的晶間腐蝕敏感性增加,至于對奧氏體不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的性能,鎳的作用并不顯著,此外,鎳還提高奧氏體不銹鋼的高溫抗氧化性能,

23、這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分,結(jié)構(gòu)和性能降低,并且鎳含量越高越有害,這主要是由于鋼中晶界處一百萬低熔點(diǎn)硫化鎳所致.一般來說,簡單的鉻鎳(及鉻錳氮)奧氏體不銹鋼僅用于要求不銹性和耐氧化性介質(zhì)(比如硝酸等)的使用條件下,鉬作為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素加入到鋼中使其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質(zhì)(比H2SO4,H3PO4,以及一些有機(jī)酸和尿素環(huán)境)的耐蝕性,并提高鋼的耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕等性能. 1鉬對組織的影響鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴(kuò)大鐵素體相區(qū)的元素,鉬形成鐵素體的能力與鉻相當(dāng).鉬還促進(jìn)奧氏體不銹鋼中金屬間相,比如相,相,和Laves相等的沉淀,對鋼的耐蝕性和力

24、學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響,告別是導(dǎo)致塑性,韌性下降,為使奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織,隨著鋼中鉬含量的增加,奧氏體形成元素(鎳,氮及錳等)的含量也要相應(yīng)提高,以保持鋼中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡.2鉬對性能的影響鉬對奧氏體不銹鋼的氧化作用不顯著,因此當(dāng)鉻鎳奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織且無金屬間析出時(shí),鉬的加入對其室溫力學(xué)性能影響不大,但是,隨著鉬含量的增加,鋼的高溫強(qiáng)度提高,比如持久,蠕變等性能均獲較大改善,因此含鉬不銹鋼也常在高溫下應(yīng)用,然而,鉬的加入使鋼的高溫變形抗力增大,加之鋼中常常存在少量鐵素體因而含鉬不銹鋼的熱衷加工性比不含鉬鋼為差,而且鉬含量越高,熱加工性能越壞,另外,

25、含鉬奧氏體不銹鋼中容易一百萬()相沉淀,這將顯著惡化鋼的塑性和韌性,因此在含鉬奧氏體不銹鋼的生產(chǎn),設(shè)備制造和應(yīng)用過程中,要注意防止鋼中金屬間相的形成.鉬在奧氏體不銹鋼中的主要作用是提高鋼的耐還原性介質(zhì)的腐蝕性能和耐點(diǎn)腐蝕,耐縫隙腐蝕等的性能.分別為鉬對鉻鎳奧氏體不銹鋼在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介質(zhì)中耐蝕性的影響,可以看出,除在氧化性介質(zhì)HNO3中處,鉬的作用都是有益的,因此含鉬的奧氏體不銹鋼一般不用天耐硝酸的腐蝕,除非硝酸中含F(xiàn)-,Cl-等離子,雖然鉬作用為合金元素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質(zhì),面點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚,但大量實(shí)驗(yàn)已指出,鉬的耐蝕作用僅相當(dāng)鋼中含有較高量的鉻時(shí)才

26、有效,鉬主要是強(qiáng)化鋼中鉻的耐蝕作用,與此同時(shí),鉬形成酸鹽后的緩蝕作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí).在耐高濃氯化物溶液的應(yīng)力腐蝕方面,雖然鉬作為合金元素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質(zhì),耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚,但大量實(shí)驗(yàn)已指出,鉬的作用僅當(dāng)鋼中含有較高量的鉻時(shí)才有效,鉬主要是強(qiáng)化鋼中鉻的耐蝕作用,與此同時(shí),鉬形成鉬酸鹽后的緩沖作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí).在耐高濃氯化物沉淪的應(yīng)力腐蝕方面,雖然一此實(shí)驗(yàn)指同.3#以下的鉬對奧氏體不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能有害,但是由于常見鉻鎳奧氏體不銹鋼多在含有微量氯化物及飽和氧的水介質(zhì)中使用,其應(yīng)力腐蝕又以點(diǎn)腐蝕為起源,因此含鉬的鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼由于耐點(diǎn)腐蝕性能較高,所以在實(shí)

27、際應(yīng)用中常常比不含鉬鋼具有更好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能. 六、不銹鋼的特性和用途：序號(hào) 類別 牌號(hào) 特性和用途 1 奧氏體形 1Cr17Mn6Ni5N 節(jié)鎳鋼種，代替牌號(hào)1Cr17Ni7，冷加工后具有磁性。鐵道車輛用。 2 1Cr18Mn8Ni5N 節(jié)鎳鋼種，代替牌號(hào)1Cr18Ni9 3 1Cr17Ni7 經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度。鐵道車輛，傳送帶，螺栓螺母 4 1Cr18Ni9 經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度，但伸長率比1Cr17Ni7稍差。建筑用裝飾部件。 5 Y1Cr18Ni9 提高切削、耐燒蝕性。最適用于自動(dòng)車床。螺栓螺母 6 Y1Cr18Ni9Se 提高切削、耐燒蝕性。最適用于自動(dòng)車床。鉚釘、螺釘 7

28、0Cr19Ni9 作為不銹耐熱鋼使用最廣泛，食品用設(shè)備，一般化工設(shè)備，原子能工業(yè)用 8 00Cr19Ni11 比0Cr19Ni9碳含量更低的鋼，耐晶間腐蝕性優(yōu)越，為焊接后不進(jìn)行熱處理部件類 9 0Cr19Ni9N 在牌號(hào)0Cr19Ni9上加N，強(qiáng)度提高，塑性不降低。使材料的厚度減少。作為結(jié)構(gòu)用強(qiáng)度部件 10 0Cr19Ni10NbN 在牌號(hào)0Cr19Ni9上加N和Nb，具有與0Cr19Ni9N相同的特性和用途 11 00Cr18Ni10N 在牌號(hào)00Cr19Ni11上加N，具有以上牌號(hào)同樣特性，用途與0Cr19Ni9N相同，但耐晶間腐蝕性更好 12 1Cr18Ni12 與0Cr19Ni9相比，

29、加工硬化性。旋壓加工，特殊拉撥，冷鐓用 13 0Cr23Ni13 耐腐蝕性，耐熱性均比0Cr19Ni9好 14 0Cr25Ni20 搞氧化性比0Cr23Ni13好。實(shí)際上多作為耐熱鋼使用 15 0Cr17Ni12Mo2 在海水和其他各種介質(zhì)中，耐腐蝕性比0Cr19Ni9好。主要作耐點(diǎn)蝕材料 16 0Cr18Ni12Mo2Ti 用于抗硫酸、磷酸、蟻酸、醋酸的設(shè)備，有良好耐晶間腐蝕性 17 00Cr17Ni14Mo2 為0Cr17Ni12Mo2的超低碳鋼，比0Cr17Ni12Mo2耐晶間腐蝕性好 18 0Cr17Ni12Mo2N 在牌號(hào)0Cr17Ni12Mo2中加入N，提高強(qiáng)度，不降低塑性，使材料

30、厚度減薄。作耐腐蝕性較好的強(qiáng)度較高的部件 19 00Cr17Ni13Mo2N 在牌號(hào)00Cr17Ni14Mo2中加入N，具有以上牌號(hào)同樣特性，用途與0Cr17Ni12Mo2相同，但耐晶腐蝕性更好 20 0Cr18Ni12Mo2Cu2 耐腐蝕性、耐點(diǎn)腐蝕性比0Cr17Ni12Mo2好。用于耐硫酸材料 21 00Cr18Ni14Mo2Cu2 為0Cr18Ni12Mo2Cu2的超低碳鋼，比0Cr18Ni12Mo2Cu2耐晶間腐蝕性好 22 0C19Ni13Mo3 耐點(diǎn)腐蝕性比0Cr17Ni12Mo2好。作染色設(shè)備材料等 23 00Cr19Ni13Mo3 為0Cr19Ni13Mo3的超低碳鋼，比0Cr

31、19Ni13Mo3耐晶間腐蝕性好 24 0Cr18Ni16Mo5 吸取含氯離子溶液的熱交換器，醋酸設(shè)備，磷酸設(shè)備，漂白裝置等，在00Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni13Mo3不能適用的環(huán)境中使用 25 1Cr18Ni9Ti 作焊苡，抗磁儀表、醫(yī)療器械、耐酸容器及設(shè)備襯里輸送管道等設(shè)備和零件 26 0Cr18Ni11Ti 添加Ti提高耐晶間腐蝕性，不推薦作裝飾部件 27 0Cr18Ni11Nb 含Nb提高耐晶間腐蝕性 28 奧氏體不銹鋼 0Cr18Ni9在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的1

32、8Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。29 0Cr18Ni13Si4在牌

33、號(hào)0Crl 9Ni9中增加Ni，添加Si，提高耐應(yīng)力腐蝕斷裂性。用子含氯 離子環(huán)境30 奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼 0Cr26Ni5Mo2是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%28%，Ni含量在3%10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹

34、鋼。31 1Cr18Ni11Si4A1Ti制作抗高溫濃硝酸介質(zhì)的零件和設(shè)備32 00Cr18Ni5Mo3Si2具有鐵素體一鼻氏體形雙相組織，耐應(yīng)力腐蝕破裂性能好，耐點(diǎn)蝕性能 與00Crl7Nil3M02相當(dāng)，具有較高的強(qiáng)度適于含氯離子的環(huán)境，用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等工業(yè)熱 交換器和冷凝器等33 鐵素體型0Cr13A1從高溫下冷卻不產(chǎn)生顯著硬化，汽輪機(jī)材料，淬火用部件，復(fù)合鋼材34 00Cr12比0Crl3含碳量低，焊接部位彎曲性能、加工性能、耐高溫氧化性能好。 作汽車排氣處理裝置，鍋爐燃燒室、噴咀35 鐵素體不銹鋼 1Cr17在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%30%

35、，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。多用于建筑內(nèi)裝飾用，重油燃燒器部件，家庭用具，家用電器部件！36 Y1Cr17比lCrl7提高切削性能。自動(dòng)車床用，螺栓、螺母等37 1Cr17Mo為1Crl7的改良鋼種，比lCrl7抗鹽溶液性強(qiáng)，作為汽車外裝材料使用38 00Cr30

36、Mo2高OMo系，C、N降至極低。耐蝕性很好。作與乙酸、乳酸等有機(jī)酸有關(guān) 的設(shè)備，制造苛性堿設(shè)備。耐鹵離子應(yīng)力腐蝕破裂、耐點(diǎn)腐蝕39 00Cr27Mo2要求性能，用途、耐蝕性和軟磁性與00Cr30M02類似40 馬氏體型 1Cr12作為汽輪機(jī)葉片及高應(yīng)力部件之良好的不銹耐熱鋼41 馬氏體不銹鋼 1Cr13通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號(hào)為1Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類

37、。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。42 1Cr13Mo為比1Crl3耐蝕性高的高強(qiáng)度鋼鋼種。汽輪機(jī)葉片，高溫用部件43 Y1Cr13不銹鋼中切削性能最好的鋼種。自動(dòng)車床用44 2Cr13淬火狀態(tài)下硬度高耐蝕性良好。作汽輪機(jī)葉片45 3Cr13比2Cr13淬火后的硬度高，作刀刃具、噴咀。閥座，閥門等46 3Cr13Mo作較高硬度及高耐磨性的熱油泵軸、閥片、閥門軸承，醫(yī)療器樁彈簧等 零件47 Y3Cr13改善3Crl瑚削性能的鋼種48 1Cr17Ni12具有較高強(qiáng)度的耐硝酸及有機(jī)酸腐蝕的零件。窖器和設(shè)備 49 7C

38、r17具有較高強(qiáng)度的耐硝酸及有機(jī)酸腐蝕的零件。窖器和設(shè)備50 8Cr17硬化狀態(tài)下，比7Crl7硬，而比11Crl7韌性高。作刀具，閥門51 11Cr7在所有不銹鋼、耐熱鋼中，硬度量高。作噴咀，軸承52 Y11Cr17在11Crl7提高7切削性的鋼種。自動(dòng)車床用53 沉淀硬 0Cr17Ni4Cu4Nb添加銅的沉淀硬化型鋼種。軸類、汽輪機(jī)部件54 0Cr17Ni7AI添加鋁的沉淀硬化形鋼種。作彈簧、墊圈、計(jì)器部件 55 0Cr15Ni7Mo2AI 用于有一定耐腐蝕要求的高強(qiáng)度容器、零件及結(jié)構(gòu)件 七、不銹鋼和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對比碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最??；碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)：1）高的電陰率，約為碳鋼的5倍。2）大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40，