不銹鋼腐蝕,是卓力達最主要的生產產品。針對不銹鋼腐蝕的一些要點,注意點等相關性質可參考以下內容。
不銹鋼耐腐蝕是由于在不銹鋼表面生成了一層極薄的、粘著性好的、半透明的氧化鉻薄膜。這層膜一旦遭到破壞,鋼中的鉻與大氣中的氧發生化學反應就能迅速地恢復這層薄膜,同時,機械損傷也能很快再生成一層保護薄膜。但是,如果受到離子的化學侵蝕,比如氯離子,可能難于抵抗侵蝕,這就可能因氧氣毫無阻擋地進入,而使腐蝕加劇。
銹蝕是一個專用術語,專指表面十分均勻的失去光澤,也可能是表面形成了一層干涉膜。通常有輕微的顏色變化,和一定程度的光亮度損失,特別是細小的臟東西進入了表面膜。通過清洗表面可得到一定程度的改善。在任何情況下,在外觀形態方面的所有努力收效甚微,特別是從遠距離來觀看更是如此。
點蝕是不銹鋼明顯腐蝕的通常形式。一般以針狀腐蝕開始,由于腐蝕的產生,受腐蝕部位變黑色或變成深褐色。大多數嚴重腐蝕環境中,點蝕的數量和深度增加,使表面呈現受腐蝕的外觀。在弱腐蝕條件下,點蝕本身不可能從表面上明顯減少,但是在表面上可能出現腐蝕產生一層薄膜,當銹斑滲出就可能使周圍失去光澤。
縫隙腐蝕是在氧氣不足的情況下產生的。如,既可以是由金屬清洗劑,也可以是非金屬清洗劑產生,由雨水或冷凝水形成的含水電解液也可導致縫隙腐蝕的產生。低合金鋼更容易出現這種腐蝕,特別在裂縫非常小、氧氣很難滲進的地方常出現縫隙腐蝕。設計中對盡可能減少縫隙腐蝕要給予特別的注意。在特別容易碰到水汽的地方,要努力避免縫隙的產生。如果縫隙不可能避免,就應該考慮使用更耐腐蝕、更高合金含量的鋼種。
電化學腐蝕:當兩種電化學勢能差很大的金屬相互接觸過程中可能產生這種腐蝕。如果水汽把這兩種金屬連接起來就產生一個電流回路,合成電流將顯著地增加容易產生化學反應的金屬的腐蝕速度。任何兩種不銹鋼之間的勢能差都不足以引起這種腐蝕,只是有些影響,而不會成倍地增加腐蝕。但碳鋼和大面積的不銹鋼結合到一起,碳鋼就會遭到迅速地腐蝕,因此不同金屬要連接在一起的地方,要避免水汽在這些地方集聚。若避開水汽不可能,這兩種金屬之間要彼此電絕緣。
應力腐蝕開裂(SCC):有兩種情況可能出現應力腐蝕開裂。不銹鋼處于氯化物水溶液環境中時可能產生氯離子應力腐蝕開裂。例如,海霧環境,鋼又處于很高的拉應力作用下,而且氣溫又超過正常的環境溫度(通常超過60℃),在建筑上使用不可能不存在影響,除非所使用的鋼經過了以下所述的敏化處理。在較低溫度下,在尋常的惡劣環境中,包括有機化學劑,也能產生應力腐蝕開裂,而這些條件在大多數情況下又是不可避免的。
敏化作用:鋼中的碳(通常含0.08%)與鉻結合,在熱處理過程中或在焊接過程中在晶界析出。形成的碳化物使晶界出現貧鉻,并在晶界形成抗腐蝕薄膜同時發生局部的晶界腐蝕,降低了材料的耐應力腐蝕性。
在制造過程中避免敏化環境,需在鋼做最終熱處理時進行快速冷卻,防止碳化鉻質點的沉淀。在焊接過程中,薄斷面的不銹鋼通常冷卻速度相當快,足以得到阻止碳化鉻質點沉淀的相同效果,在厚斷面的不銹鋼焊接中,通過使用低碳不銹鋼如304L或316L也可避免敏化問題。換言之,可以把穩定化的不銹鋼如321或347納入規范。雖然這樣做幾乎沒有必要,穩定化的不銹鋼中不是含鈦就是含鈮,這些穩定化元素在加熱過程中與碳結合,從而阻止了碳與鉻元素的化合。
不銹鋼及在建筑中的使用
什么是不銹鋼?不銹鋼的主要合金元素有:鉻鉬鎳氮。鉻形成一層鈍化的鉻氧化保護膜,不銹鋼的耐腐蝕性就源自表面氧化膜,它是FeCr的鐵素體不銹鋼,鋼種如:430型不銹鋼;鎳使奧氏體穩定,使其具有延伸性、韌性、焊接性,它形成奧氏體不銹鋼,如304不銹鋼;鉬耐點蝕和縫隙腐蝕、適用于海洋環境以及工業大氣環境等,鋼種如316不銹鋼;氮也具有使奧氏體穩定、耐點蝕和縫隙腐蝕、強度性能等,鋼種如:2205雙相不銹鋼。
在建筑中為什么要使用不銹鋼呢?其原因一是滿足現代社會的需求:提高購買價值,不銹鋼獨特的設計或形象將占據一定的市場位置,它所需的維護或再刷新費用最少,不銹鋼無論是在制造、使用和處理時對環境的影響都是最小的,它也能提高收益。從不銹鋼本身的性能來看:它具有耐腐蝕性,不需要涂漆,高質量的外觀和形象,有各種各樣的表面與外觀,具備很高的強度,易于制作和焊接,可以作成各種復雜的形狀,另外它還可以100%的回收。不銹鋼有時是最省錢的方案,通常是初始成本較高,壽命周期成本較低。
建筑和結構所用的不銹鋼鋼種有:鐵素體、奧氏、雙相(鐵素體奧氏體)。不銹鋼不象碳鋼那樣,不銹鋼極少由于均勻腐蝕而失效,如果失效,也是由于發生局部腐蝕,即點蝕和縫隙腐蝕,在建筑上的失效一般是美學上的,很少是結構上的,腐蝕余量是沒有意義的。不銹鋼需要考慮的技術問題,一是在設計上,應采用簡單的形狀以便于清洗,避免縫隙,防止臟水飛濺,采用清洗入口,避免不利的電偶作用(異種金屬相接觸);二是在鋼種的選擇上,一般來講內部選用430或304,對于要求不太苛刻的外部(農村)可選用316,對于要求苛刻的海洋或工業環境采用平滑、經常清洗的316不銹鋼,較高合金的鋼種(317不銹鋼,2205雙相不銹鋼,6%Mo鉬不銹鋼)。
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