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不銹鋼腐蝕分析

不銹鋼反應釜腐蝕失效分析

在眾多的工業(yè)用途中,不銹鋼都能提供今人滿(mǎn)意的耐蝕性能。根據使用的經(jīng)驗來(lái)看,除機械失效外,不銹鋼的腐蝕主要表現在:不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕(亦即應力腐蝕開(kāi)裂、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些局部腐蝕所導致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實(shí)上,很多失效事故是可以通過(guò)合理的選材而予以避免的。

不銹鋼腐蝕分析主要有以下幾類(lèi):

應力腐蝕開(kāi)裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術(shù)語(yǔ)。應力腐蝕開(kāi)裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘余應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質(zhì)存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。這個(gè)導致應力腐蝕開(kāi)裂的應力值,要比沒(méi)有腐蝕介質(zhì)存在時(shí)材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀(guān)上,穿過(guò)晶粒的裂紋稱(chēng)為穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱(chēng)為沿晶裂紋,當應力腐蝕開(kāi)裂擴展至其一深度時(shí)(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是通過(guò)顯微缺陷的聚合)而斷開(kāi)。因此,由于應力腐蝕開(kāi)裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開(kāi)裂的特征區域以及與已微缺陷的聚合相聯(lián)系的韌窩區域。

點(diǎn)腐蝕:是一種導致腐蝕的局部腐蝕形式。

晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城,因而,它們是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物(如碳化物和δ相) 沉淀析出的有利區城。因此,在某些腐蝕介質(zhì)中,晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類(lèi)型的腐蝕被稱(chēng)為晶間腐蝕,大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現晶間腐蝕。

縫隙腐蝕:是局部腐蝕的一種形式,它可能發(fā)全于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成,例如,在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動(dòng)的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。

全面腐蝕:是用來(lái)描述在整個(gè)合金表面上以比較均勺的方式所發(fā)生的腐蝕現象的術(shù)語(yǔ)。當發(fā)生全面腐蝕時(shí),村料由于腐蝕而逐漸變薄,甚至材料腐蝕失效。

不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問(wèn)題并不怎么令人擔心,因為,這種腐蝕通??梢酝ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。