铁素体不锈钢的腐蚀与防护

只要是材料,就存在着使用寿命,在使用的过程中或多或少都会直接或者间接的遭遇损坏,材料的损坏多种多样,其中腐蚀就是几种最常见的损坏形式之材料在遭遇到环境介质中的化学、电化学和物理等作用产生的损坏现象被称做腐蚀,特别是常用的金属材料。腐蚀问题涉及到生活中的各个领域,只要使用材料就不可避免出现腐蚀问题。腐蚀不仅会造成一些事故,还会带来巨大的经济损失。

据统计,每年10%~20%的金属由于腐蚀而被损失掉,如果年产10亿吨钢材,就意味着其中的1亿吨钢材由于腐蚀而浪费。因此,如何防护腐蚀已经是迫在眉睫的问题。防护腐蚀最基本的途径通常有以下6种:(1)提高材料本身的耐蚀性;(2)改变所处的环境:(3)采用涂镀层和表面改性;(4)将材料与腐蚀介质隔开:(5)采用电化学保护;(6)正确的选材和合理的设计。铁素体不锈钢也会发生类似于奥氏体不锈钢常出现的晶间腐蚀(IGC)。由于Fe-17Cr铁素体不锈钢中存在CN等间隙元素,提高不锈钢的晶间腐蚀敏感性

C倾向于偏析到晶界,而Cr与不锈钢中的C具有强亲和力。因此,Cr被吸引到晶界处与C结合成Cr的碳化物如Crz3C6o Crz3C6析出导致晶界附近出现贫铭区,致使IGC发生在晶界的贫铭区。除此之外,铁素体不锈钢相比奥氏体不锈钢更易于遭受IGC的影响,由于铁素体不锈钢中的C溶解度较低,钢中Cr的碳化物更容易析出。对于这种情况,通常采用以下几种措施来防止晶间腐蚀的发生:(1)采用700-800℃的回火:(2)添加稳定化合金元素,如TiNb等:(3)降低钢中的CN含量。

另外,点蚀也是一种常见的腐蚀现象。点蚀是在不锈钢局部的表面上形成具有一定深度的小孔或锈斑。通常采用电化学测试极化曲线中的Epit来表征试样的点蚀性能。电化学腐蚀是指金属与电解质水溶液相接触而引发的电化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀意味着在腐蚀反应期间具有两个相对独立的阴极反应和阳极反应,同时伴随着电流的发生。电化学腐蚀基本上是氧化还原过程,而阳极反应是金属的溶解,并且阴极反应由溶液中的去极化剂被还原。电化学除了通过测试极化曲线来表征点蚀性能以外,还可以进行电化学阻抗谱(EIS)的测试来表征。

EIS主要通过测量电阻和电容的方式,用以表征材料表面形成钝化膜的强弱。并且,对有效的电阻和电容数据进行作图,即Nyquist图和Bode图。在此基础上,利用,等效电路模型对阻抗数据进行适当的拟合处理,得到所需要的结果,Mahato等人研究了在含有0.5mol/L NaCI20%乙酸水溶液中的食品级Fe-17Cr铁素体不锈钢的点蚀行为,发现了其是一种自催化过程,同时表明氯离子,和乙酸根离子在点蚀中都起着重要的作用。Yin等人发现在NaCI溶液中加氢离,子会提高Fe-17Cr铁素体不锈钢的点蚀敏感性,由于其钝化膜中金属氧化物含量的降低和与渗透氢相关的额外氢氧化反应。Yu等人发现适量Ce的添加可以改善Fe-17Cr铁素体不锈钢的点蚀行为,这是由于Ce有助于产生分散和细小的稀土夹,杂物,但是过量的Ce又会导致夹杂物尺寸和数量增加,从而降低耐点蚀性能。Lee等人发现Cu的添加会导致含Cr的夹杂物增加,从而抑制Fe-17Cr铁素体不锈钢的钝化性能

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

文章地址:http://www.krisimiller.com/Info/View.Asp?Id=1203

版权所有 © 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处

我们需要您的支持与分享

分享到:

相关新闻

    没有资料