点蚀及不锈钢的选择

1、点蚀及不锈钢的选择点蚀是在不锈钢表面上局部形成一定深度的小孔或锈斑的一种腐蚀，在其余的大面积区域材料完好，而点蚀处可能形成穿孔，这种腐蚀的危害十分严重。点蚀易在含Cl-、Br- 、I-等卤素离子的介质中产生，常见介质为大气、水、水蒸气、海水，漂白液，各种有机和无机氯化物等。在这些介质中可在室温下出现，并随温度升高而加速。点蚀的严重程度与介质温度、Cl-等卤素离子含量、pH值及相对流动速度相关，同时受钢表面非金属类杂物、析出相、位错露头等因索影响。在特定介质条件，不锈钢的点蚀由生核和扩展两个阶段组成。在易产生点蚀的环境中，在不锈钢表而存在缺陷的部位，由于难于钝化或钝化膜遭到破坏，而后再钝化又受到

2、阻止，于是产生优先溶解形成小蚀坑，这种小蚀坑即为微孔蚀源，随后溶解下来的金属离子水解生成H+并使局部蚀坑溶液的pH值下降，加剧了金属的溶解，使孔蚀扩大、加深。加之腐蚀产物覆盖孔蚀坑，使孔坑内的溶液流动困难，蚀坑内讲值进一步降低，Cl-等产生点蚀的阴离子达到较高的富集程度，使蚀坑加速扩大并向深度方向发展，最终形成点蚀。不锈钢耐点蚀性能与钢中的Cr、Mo、N有密切关系，经深人研究已建立起表征耐点蚀能力的点蚀当量指数(PRE)与Cr、Mo、N、Mn、S、P的数学关系式：PRE=%Cr+3.3%Mo+X%N式中的X=1030，常用的系数为16。在计入Mn、W、P、S的因素后又派生出下列数学关系式：PR

3、EMn=%Cr+33x%Mo+30x%N一1%MnPREW=%Cr+33%(Mo+0.5W)+16%NPRE(S+P)=%Cr+3.3%Mo+30%N-123x%(S+P)上述数学表达式是一种快速判定不锈钢耐点蚀能力的方法，对于选择合适的耐点蚀不锈钢，最有价值的是临界点蚀温度(CPT)与PRE值的关系，根据在氯化物溶液的试验结果所建立的两者关系见图1和图2。这两个关系图均表明，不论是奥氏体不锈钢还是双相不锈钢，两者的关系均呈简单的线性关系，说明这种局部腐蚀是由钢的化学成分所控制，与基体组织结构关系不大。图1 最常用的双相不锈钢和三种奥氏体不锈钢的PRE值与CPT的关系图(OPT棍据ASTMG4

4、8法测得)904L：00Cr20Ni25Mo4.5Cu；Sanicro28：00Cr27Ni31Mo3.5Cu；254SMO：00Cr20Ni18Mo6CuN；SAF2205：00Cr22Ni5Mo3N；25CrDSS：含25%Cr的双相不锈钢；SAF2507：00Cr25N17Mo4N图2 奥氏体不锈钢耐点蚀当量(PRE)与氯化物介质中临界点蚀温度的关系图1和图2是选择耐氯化物点蚀的重要依据，为慎重起见，在实际介质中的模拟试验十分必要。图中的数据仅仅考虑了钢中主要元素的作用，对于实际应用的钢种的纯洁度应有明确的要求，以保证所选材料的实用性。当前，耐点蚀性能比较优秀的材料是一些超级奥氏体不锈钢，超级双相不锈钢和超级铁素体不锈钢，其中奥氏体不锈钢包括00Cr18Ni16Mo5N、00Cr27Ni31Mo4Cu、00Cr20Ni18Mo6CuN，00Cr25Ni25Mo5N、00Cr24Ni22Mo6Mn3CuN、00Cr22Ni17Mo3NNb等；超级双相不锈钢包括00Cr25Ni7Mo3N、00Cr25Ni7Mo3WCuN等；超级铁素体不