不锈钢的耐腐蚀性主要是因为在钢中添加了较高含量的Cr元素_第1页
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文档简介

1、不锈钢的耐腐蚀性主要是因为在钢中添加了较高含量的Cr元素,Cr元素易于氧化,能在钢的表面迅速形成致密的 Cr2O3氧化膜,使钢的电极电和在氧化介质中的耐蚀性发生突变性提 高,不锈钢的耐腐蚀性能主要依靠表面覆盖的这一层极薄的(约1mm致密的钝化膜,这层钝化膜与腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障,如果钝化膜不完整或有缺陷被破坏,不锈钢仍会被腐蚀。不锈钢也会锈蚀,不锈钢板材、设备及附件的吊运、 装配、焊接、焊缝检查(如着色探伤、 耐压实验)及加工过程中带来的表面油污、划伤、铁锈、杂质、低熔点金属污染物、油漆、 焊渣、飞溅物等,这些物质影响了不锈钢表面质量,破坏了其表面钝化膜,降低了表面耐蚀性,还易

2、与以后接触的化学品中的腐蚀介质共同作用,引发点蚀、晶间腐蚀、甚至会导致应力腐蚀开裂。了解一下各种元素对不锈钢的性能和组织的影响。1 .一一是构成不锈钢的基本元素。铭是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铭能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铭的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铭还能有效地提高钢的电极电位。当含铭量不低于原子时,可使钢的电极电位发生突变 ,由负电位升到正的电极电位。因而可显 著提高钢的耐蚀性。铭的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铭量达到25% %1子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高

3、的耐腐蚀性能。2 .馍一一单独不能构成不锈钢馍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与需配合时才能充分显示出来。因为,低炭馍钢要获得纯奥氏体组织,含馍量需达 24%要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含馍量需 在27%A上。所以,馍不能单独构成不锈钢。而在含铭18%勺钢中加入9%勺馍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀硫酸、盐酸、磷酸等) 的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。3 .镒和氮一一可代替铭馍不锈钢中的馍镒和氮在不锈钢中有馍相仿的作用。镒的稳定奥氏体作用为馍的二分之一,而氮的作用比馍大很多,约为馍的 40倍左右。因而镒和氮可代馍获得单一的奥氏体组

4、织。但镒的加入会使含铭低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高镒奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用镒,只用部分代替馍。4 .碳 在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为馍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化, 从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铭的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的需与它结合成碳化铭。随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铭越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用

5、中,为了达到耐腐蚀的目的, 不锈钢的含碳量一般较低,在大多在批右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在%间。如9Cr18钢等。5 .钛和铝一一能防止不锈钢的晶间腐蚀不锈钢加热到450800c时,常常由于在晶界析出铭的碳化物而使晶界附近的含铭量下降形成贫铭区,导致晶界附近的电极电位下降,从而引起电化学腐蚀。 这种腐蚀叫做晶间腐蚀。常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。而钛和锯是强碳化物形成元素,它与碳的亲和力比铭大得多,钢中加入钛或铝,就能使

6、钢中的碳首先与钛或铝形成碳化物,而不与需形成碳化物, 从而保证晶界附近不致因贫铭而产生晶间腐蚀。因此,钛和铝常用来固定钢中的碳,提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力,并改善钢的焊接性能。钛或铝的加入量要根据含碳量而定,一般为:钛的加入量为含碳量的5倍,铝为碳的8倍。6 .碳和铜一一能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能铝和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。铝还能显著提高对含氯离子 的介质(如盐酸)以及有机酸中的耐蚀能力。但含铝的不锈钢不宜在硝酸中应用,含铝的不锈钢在沸腾的65%i肖酸中的腐蚀速度比不含铝的增加一倍;铜加入铭镒氮不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。铝对钢获得单一奥氏体组织有不利

7、影响,因此在含铝钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。银在镒等元素的含量要相应的提高。7 .硅和铝一一能提高不锈钢的抗氧化能力硅对提高铭钢抗氧化能力的作用很显著,含5%各及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铭钢相等。如使钢在 1000c能抵抗氧化,含 正时需要22%勺铭,如加入3%勺硅以后,只 需要12%勺铭就可以了。有资料还介绍,向 Cr15Ni20的铭馍钢中加 %勺硅,抗氧化性能可相 当Cr15Ni60的铭馍合金。向高铭钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。向高铭钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铭。硅和铝对提高铭钢抗氧化性能

8、的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。不锈钢焊接后是会出现锈蚀现象的,因为你焊接时高温已经改变了焊缝出不锈钢的组织结构,所以容易出现生锈问题。但我也不知道应该怎么样进行防锈处理,在焊缝处喷涂某些防锈材料等的焊接性能还不能达到客户要求,可能需要采用304L,2.焊接工艺参数的设置可能还不够好,如焊接速度,焊接电流等等的参数,造成焊接部位生锈在焊接过程中,不锈钢材料中的炭化物的析出,造成抗腐蚀性能下降;2.打磨产生的高温,造成不锈钢特性退化。在现在的工艺基础上建议的改善方案:1.保持材料的清洁(在焊接前先清洁材料),在焊接时防止来自外部的碳、氧、氮等杂质侵入 (对僦气纯度的检查, 保 持充分的僦气屏蔽);2.避免过度的打磨,并考虑降温、散热措施。根据楼主的描述,不锈钢焊接打磨后生锈是两方面原因引致:1.在焊接过程中,不锈钢材料中的炭化物的析出,造

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