不锈钢耐腐蚀
不锈钢耐腐蚀是由于在不锈钢表面生成了一层极薄的、粘着性好的、半透明的氧化铬薄膜.这层膜一旦遭到破坏,钢中的铬与大气中的氧发生化学反应就能迅速地恢复这层薄膜,同时,机械损伤也能很快再生成一层保护薄膜.但是,如果受到离子的化学侵蚀,比如氯离子,可能难于抵抗侵蚀,这就可能因氧气毫无阻挡地进入,而使腐蚀加剧.
锈蚀是一个专用术语,专指表面十分均匀的失去光泽,也可能是表面形成了一层干涉膜.通常有轻微的颜色变化,和一定程度的光亮度损失,特别是细小的脏东西进入了表面膜.通过清洗表面可得到一定程度的改善.在任何情况下,在外观形态方面的所有努力收效甚微,特别是从远距离来观看更是如此.
点蚀---------是不锈钢明显腐蚀的通常形式.一般以针状腐蚀开始,由于腐蚀的产生,受腐蚀部位变黑色或变成深褐色.大多数严重腐蚀环境中,点蚀的数量和深度增加,使表面呈现受腐蚀的外观.在弱腐蚀条件下,点蚀本身不可能从表面上明显减少,但是在表面上可能出现腐蚀产生一层薄膜,当锈斑渗出就可能使周围失去光泽.
缝隙腐蚀----------是在氧气不足的情况下产生的.如,既可以是由金属清洗剂,也可以是非金属清洗剂产生,由雨水或冷凝水形成的含水电解液也可导致缝隙腐蚀的产生.低合金钢更容易出现这种腐蚀,特别在裂缝非常小、氧气很难渗进的地方常出现缝隙腐蚀.设计中对尽可能减少缝隙腐蚀要给予特别的注意.在特别容易碰到水汽的地方,要努力避免缝隙的产生.如果缝隙不可能避免,就应该考虑使用更耐腐蚀、更高合金含量的钢种.
电化学腐蚀-------------当两种电化学势能差很大的金属相互接触过程中可能产生这种腐蚀.如果水汽把这两种金属连接起来就产生一个电流回路,合成电流将显著地增加容易产生化学反应的金属的腐蚀速度.任何两种不锈钢之间的势能差都不足以引起这种腐蚀,只是有些影响,而不会成倍地增加腐蚀.但碳钢和大面积的不锈钢结合到一起,碳钢就会遭到迅速地腐蚀,因此不同金属要连接在一起的地方,要避免水汽在这些地方集聚.若避开水汽不可能,这两种金属之间要彼此电绝缘.
应力腐蚀开裂(SCC)----------有两种情况可能出现应力腐蚀开裂.不锈钢处于氯化物水溶液环境中时可能产生氯离子应力腐蚀开裂.例如,海雾环境,钢又处于很高的拉应力作用下,而且气温又超过正常的环境温度(通常超过60℃),在建筑上使用不可能不存在影响,除非所使用的钢经过了以下所述的敏化处理.在较低温度下,在寻常的恶劣环境中,包括有机化学剂,也能产生应力腐蚀开裂,而这些条件在大多数情况下又是不可避免的.
敏化作用----------钢中的碳(通常含0.08％)与铬结合,在热处理过程中或在焊接过程中在晶界析出.形成的碳化物使晶界出现贫铬,并在晶界形成抗腐蚀薄膜同时发生局部的晶界腐蚀,降低了材料的耐应力腐蚀性.在制造过程中避免敏化环境,需在钢做最终热处理时进行快速冷却,防止碳化铬质点的沉淀.在焊接过程中,薄断面的不锈钢通常冷却速度相当快,足以得到阻止碳化铬质点沉淀的相同效果,在厚断面的不锈钢焊接中,通过使用低碳不锈钢如304L或316L也可避免敏化问题.换言之,可以把稳定化的不锈钢如321或347纳入规范.虽然这样做几乎没有必要,稳定化的不锈钢中不是含钛就是含铌,这些稳定化元素在加热过程中与碳结合,从而阻止了碳与铬元素的化合.
