不锈钢腐蚀与防护

1、不锈钢腐蚀干腐蚀湿腐蚀电化学腐蚀磨损腐蚀晶间腐蚀点蚀缝隙腐蚀应力腐蚀破裂（SCC）一般腐蚀微生物腐蚀（MIC）一般腐蚀特点： 腐蚀在不锈钢表面均匀发生，是所有腐蚀类型中危害性最小的腐蚀速率腐蚀速率适用性1.0mm/yr腐蚀严重不适用（1）保持环境的稳定（浓度、温度、污染物）（2） 金属表面状态及钝化膜的维护 一般腐蚀防护原理（1）两种不同的金属相互接触（或连通）（2）在电解质溶液中形成闭合回路（3）两种金属存在电势梯度（电势差）活泼金属（电势低）形成阳极，被腐蚀；不活泼金属（电势高）形成阴极，得到保护。防护（1）防止机械加工破坏表面钝化膜（划伤、摩擦痕）（2）防止小阳极/大阴极形成应用：牺牲阳

2、极的阴极保护法磨损腐蚀： 高速流动的颗粒清除了不锈钢表面形成的易碎的氧化膜，致使新的金属表面暴露在外遭受腐蚀攻击。防止不锈钢表面长时间处于亚稳态C与Cr具有极强的亲合力，形成碳铬化合物（Cr23C6），这种现象主要发生在450850的高温范围内。在低温下，C缺少与Cr形成化合物的活力 ，不易发生络合更高的温度下，不会形成碳铬化合物，即使已经形成的碳铬化合物 也会慢慢溶解 Cr23C6在晶界形成，少量的C消耗了相对大量的Cr，使晶界区域贫铬， 这个现象就被称作敏化 。晶界上由于贫铬所以耐蚀和钝化能力更低。这些区域（晶界）在电化学的作用下优先腐蚀晶界形成小的腐蚀性的阳极，晶体形成大的非腐蚀性的阴极

3、。沿晶界的腐蚀使晶粒整个从金属上脱离。腐蚀原理防护固熔退火金属被均匀加热到10501060，然后急速冷却 添加稳定化元素Ti、Nb等选用低碳不锈钢 点蚀特点： 是一种很危险的局部腐蚀，发生小孔然后急剧进行腐蚀的现象，严重是可导致穿孔，一般不能以重量的损失来衡量其腐蚀程度影响因素：Cl-影响： Cl-的作用使钝化 膜局部破坏，此部位优先发 生腐蚀温度影响：温度越高 腐蚀越快表面污物影响：表面附着 污染物阻止了氧气的流通防止Cl-附着增加溶液中的氧含量，防止不流动的区域、局部高温和浓缩发生化学处理形成钝化膜，保护钝化膜的完整性选择耐Cl-腐蚀性强的钢种 （添加Mo，316等） 防止缝隙腐蚀特点：

4、发生在新鲜空气不易进入的封闭环境中。这些区域产生局部浓度集中，溶液不流动。 缝隙腐蚀发生后，情形类似于点蚀。防护使用密封垫材料，确保没有腐蚀性溶液进入防护使用接头焊连续焊给箱体装上腿或裙边，不要直接放置在地上防止固体在箱体的底部沉积使用高合金含量的材料提高钝性 保护表面清洁和钝化膜完整微生物腐蚀特点： 这种类型的腐蚀是由活跃的微生物细菌引起的，它与缝隙腐蚀和点蚀有许多相似之处。 易发生微生物腐蚀的区域：自然潮湿环境潮湿泥土中河流和矿井水中引起腐蚀的微生物类型：好氧型（须在有氧气的环境中生存） 在潮湿的溶液中很活跃 厌氧型（须在没有氧气的环境中生存） 在潮湿的溶液中不活跃设备停止运转时，立即排干

5、并冲洗设备使用更高的流速防止沉淀和厌氧型细菌的聚集和繁殖 对水进行处理，杀死细菌 防护应力腐蚀破裂特点： 金属构件在腐蚀环境和应力的复合作用下，机械强度受到致命的影响，导致突发性破坏的现象。影响SCC的因素：拉应力：拉应力越大 应力腐蚀破裂的危险性越高 （压应力不产生SCC）温度：温度越高，发生应力 腐蚀破裂的危险性越大 有害离子的存在（通常是卤离子，常见的Cl；氢氧根离子（例如：NaOH）和硫化氢（H2S）能在高温和高浓度的情况下引起SCC。） SCC防止：减少高应力部件的应力集中防止氯离子的引入避免产生应力的加工热处理，消除应力采用耐SCC的铁素体不锈钢使用高Ni钢种水斑痕： 不锈钢露天存

6、放将可能导致表面产生水斑痕污染，虽然不至于影响不锈钢的耐蚀性，但是破坏了不锈钢表面的美观，并且去除水斑痕会耗费大量的时间和财力。防护：存放在室内，防止预雨点或水滴滴落在不锈钢表面污染： 含铁微粒的灰尘能在不锈钢表面生成不可见的锈斑，锈蚀层吸收侵蚀性的盐（特别是海边或工业区域），持续不断的吸收和蒸发导致盐浓度的升高，从而导致不锈钢耐蚀性能降低直至发生腐蚀。防护：使用垂直或水平的存放架，用硬木、橡胶或塑料隔开不锈钢与碳钢架防止灰尘飞扬，特别是含有研磨碳钢粉末的灰尘不要把不锈钢板直接放在地面上，防止油脂污染防止机械性损伤破坏表面，覆皮膜（PE、PVC） 装卸中需要注意的主要因素： 机械损伤、 污染机

7、械损伤： 装卸过程中极易产生划伤、摩擦痕等机械性的损伤。这些损伤破坏了钝化膜的完整性，导致耐蚀性降低。 这些损伤的区域发生的腐蚀极易被电化学腐蚀加速（大阴/小阳）防护：不锈钢板不能直接在存放架或其它钢板上拖拽重的板要用木楔固定平板拿出使用的时，要放在平铺的木板上，避免与地面接触防止夹具的锯齿纹压入或擦伤板表面，使用塑料表面的夹具使用高强度复合材料绳污染： 装卸过碳钢的设备再用来装卸不锈钢时，极易产生污染。碳钢始终有疏松氧化皮。防护：使用专用于不锈钢的装备，其它装备需要预先清洁不锈钢装卸有计划性和时间性，随便使用容易忘记清洁设备装卸过程中戴手套避免指纹成型与剪切中需要注意的主要因素：污染 主要的

8、污染源是碳钢的疏松氧化皮。由于成型和剪切设备昂贵，所以不可能专用于不锈钢，所以碳钢的氧化皮会带到不锈钢表面。 这种由碳钢微粒引起的腐蚀会产生一般的腐蚀斑和局部钝化削弱点，引起一系列耐蚀性降低。防护：任意部位都必须仔细清洁表面最好不与不锈钢接触，如果可能，垫上厚纸焊接影响主要因素：消耗品管理、污染、钝化和热影响区（1）消耗品管理 不锈钢消耗品储藏间与碳钢及低合金钢储藏间须分开 不同钢种的不锈钢消耗品标注清除分开放置（焊条等） （2）污染 研磨抛光去除污染，研磨机只能单独用于不锈钢 含有锌电镀钢的锌污染特别危险，将严重影响焊接后性能 彩色喷涂编号须谨慎使用，在焊接前必须用不含氯离子的溶液清除 表面

9、污染和残留物，然后用清水冲洗干净（3）钝化和热影响区 焊接热影响区需要进行处理恢复被削弱的防腐性能 焊接的背面也需要进行处理机械处理方法：不锈钢丝刷清除表面疏松氧化皮和熔融焊剂 研磨（之前未加工过其它金属） 喷砂 化学处理方法：酸洗（HNO3:820,HF:14%)不锈钢加工影响因素：污染、机械损伤、局部加热（1）污染 不锈钢加工间有必要与碳钢加工间分开，避免灰尘中的碳钢 微粒污染 不锈钢加工中的焊接的拉手等附加物必须使用相同的钢种或更高 的钢种，并且需要使用恰当的焊条 考虑到经济的原因支柱可以用碳钢，但是必须有相同的钢种或更 高级钢种在上部做腿，并且需要使用恰当的焊条 （2）机械损伤 焊瘤等

10、附着物必须小心研磨清除 部件加工完成后避免装卸损伤 使用焊接飞溅防止材料，避免焊接飞溅物烫伤钝化膜，冲洗去除 焊接飞溅物（3）局部加热 局部过热与焊接紧紧联系在一起，使用恰当的焊接工艺，恰当种类 的材料，并进行酸洗钝化处理 避免非低碳或非稳定化钢种在短时间内加热产生敏化Cr(s) + 3/2O2(g) = Cr2O3(s) （1）Cr(s) =Cr(g) （2）Cr2O3(s) = Cr(g) + 3/2O2(g) （3）Cr(s) + 3/2O2(g) = CrO3(g) （4）CrO3(g) = Cr2O3(s) + 3/2O2(g) （5）CrO体系在高温下的挥发平衡在低氧压时，铬的蒸气压最大；高氧压时，CrO3的蒸气压最大。Cr-O体系的这种性质对铬及含铬的合金的氧