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1、引言

奧氏體不銹鋼常被使用于電廠煉廠、化工廠和造紙廠等，其具有良好的冷、熱加工性,低溫性,焊接性及無磁性等特點(diǎn)，對(duì)于氧化性酸、稀堿液、大部分有機(jī)酸、無機(jī).鹽、大氣和水蒸汽等具有良好的耐蝕性。然而，用于冷卻水系統(tǒng)的316.317等奧氏體不銹鋼并非真正的“不銹"，該系列不銹鋼也會(huì)被腐蝕、穿孔甚至斷裂.這些現(xiàn)象均與不銹鋼周圍的氯離子有關(guān)。但由于其腐蝕機(jī)理尚不完全明確，影響因素較為復(fù)雜，因此對(duì)于冷卻水中可避免不銹鋼腐蝕的氯離子濃度限值并不明確。本文結(jié)合近年來的工作，探討了影響金屬腐蝕試驗(yàn)，316，317不銹鋼耐氯離子腐蝕性能的因素，為盡量避免和消除腐蝕做參考。

2、CI-對(duì)奧氏體不銹鋼的腐蝕機(jī)理

對(duì)于奧氏體不銹鋼的腐蝕問題，已有大量的文獻(xiàn)報(bào)道0.2,在含CI的介質(zhì)中的腐蝕機(jī)理也有很多研究，不銹鋼的耐蝕性與其表面鈍化膜性能密切相關(guān)，而氯離子是破壞不銹鋼鈍化膜的最重要的侵蝕性離子，分析CI-對(duì)不銹鋼腐蝕主要有以下幾類：

2.1 孔蝕

所有金屬材料都含有不同程度的非金屬夾雜物，如硫化物，氧化物等,金屬材料表面的非金屬化合物，在C-的腐蝕作用下將會(huì)很快變?yōu)榭狱c(diǎn)腐蝕形態(tài)。而坑點(diǎn)一旦形成，由于閉塞電池的作用，坑外的CI-將向坑內(nèi)不斷遷移，而坑內(nèi)帶正電荷的金屬離子則會(huì)向坑外遷移，從而形成電化學(xué)腐蝕。2002年M.P.Ryan等提出了與MnS包裹體相關(guān)的氯離子對(duì)不銹鋼的腐蝕機(jī)理。

對(duì)于合金含量較低且不含鉬的不銹鋼材料，表面雖然具有比較致密的氧化膜，但由于CIr的作用很容易發(fā)生坑點(diǎn)腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。在不銹鋼材料中，含Mo的材料比不含Mo的材料耐點(diǎn)腐蝕性能好，因Mo含量越多，耐坑點(diǎn)腐蝕的性能越好，當(dāng)鋼中的Mo含量≥3%時(shí)，就可以達(dá)到完全阻止CI-向材料基體滲透的效果。

Ni在奧氏體不銹鋼中的主要作用是形成并穩(wěn)定奧氏體，使鋼獲得完全奧氏體組織，在提高材料韌性的同時(shí)可以提高鋼的抗氧化腐蝕能力，但一般的奧氏體鋼中的Ni并不能在有CI腐蝕的環(huán)境中起到抗點(diǎn)腐蝕的作用。

2.2 縫隙腐蝕

縫隙腐蝕與坑點(diǎn)腐蝕機(jī)理非常相似，同樣是由于氯離子的遷移和氯化物的水解造成，在局部區(qū)域形成酸性環(huán)境，從而致使合金被破壞。這類腐蝕一般發(fā)生在法蘭墊片、搭接縫、螺栓螺帽的縫隙，以及換熱管與管板孔的縫隙部位，通?？p隙腐蝕就出現(xiàn)在幾微米寬的窄豁縫中，例如在冷卻水系統(tǒng)中，不銹鋼板式和框式換熱器常發(fā)生縫隙腐蝕?？偟膩碚f，與孔蝕相比,縫隙腐蝕對(duì)氯離子的限度更為嚴(yán)格，因?yàn)楦目p隙會(huì)使胸蝕產(chǎn)物的濃度更高，pH也就更低。

2.3 應(yīng)力腐蝕

Cr的應(yīng)力腐蝕對(duì)奧氏體不銹鋼破壞性極大，影響奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的重要因素有工作溫度,周圍介質(zhì)，非金屬夾雜物的形態(tài)、大小和分布以及加工應(yīng)力等,應(yīng)力的產(chǎn)生破壞了金屬內(nèi)部穩(wěn)定的組織，使得晶粒在應(yīng)力的作用下沿應(yīng)力方向發(fā)生位錯(cuò)而形成滑移臺(tái)階，這些滑移臺(tái)階的形成增加了吸附和滲透CI-的可能性。

3、316、317不銹鋼中外牌號(hào)及化學(xué)成分

為了分析316.317各牌號(hào)不銹鋼耐氯離子腐蝕能力，中外牌號(hào)對(duì)比及各鋼號(hào)化學(xué)成分如表1.2所示。

4、316、317 不銹鋼各牌號(hào)抗氯離子腐蝕特性比較

316、317各牌號(hào)不銹鋼化學(xué)成分可以看出，317各牌號(hào)不銹鋼中的鉻和鉬含量較316各牌號(hào)不銹鋼大，根據(jù)氯離子對(duì)不銹鋼的腐蝕機(jī)理，鉬含量超過3%時(shí)，可以充分阻止CI-向材料基體滲透。

根據(jù)《火力發(fā)電廠凝汽器管選材導(dǎo)則》中關(guān)于常用不銹鋼凝汽器管適用水質(zhì)的參考標(biāo)準(zhǔn)，316.316L不銹鋼的耐氯離子腐蝕極限濃度值為100mg/Lppm):317.317L不銹鋼的耐氯離子腐蝕極限濃度值為5000mg/L(pm)。美國合成氨工業(yè)確定氯離子濃度為500mg/L是避免316不銹鋼發(fā)生孔蝕和應(yīng)力腐蝕開裂的合理限度，其他各行業(yè)也有自己非官方的耐氯離子限度。根據(jù)《腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊(cè)》一書中提出,316、317不銹鋼在氯離子環(huán)境中的腐蝕速率跟溫度有關(guān)，溫度越高腐蝕速率越高。

5、結(jié)論

（1）奧氏體不銹鋼主要依靠一層超薄的氧化鉻鈍化膜抵抗氯離子腐蝕，當(dāng)材料中因貧鉻或其他因素導(dǎo)致鈍化膜破裂時(shí)，奧氏體不銹鋼就會(huì)發(fā)生孔蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂等局部腐蝕現(xiàn)象。

（2）奧氏體不銹鋼鉬含量大于3%時(shí)，可以完全阻止CI-向材料基體內(nèi)滲透，即可以免于腐蝕。而317系列不銹鋼中鉬含量均大于3%。

（3）316.317不銹鋼在氯離子環(huán)境中的腐蝕速率跟溫度有關(guān)，溫度越高腐蝕速率越高。

（4）在有氯離子存在的環(huán)境中對(duì)不銹鋼進(jìn)行選材時(shí)，首先需考慮其鉻、鉬和氮的含量，其次應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的不同選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?/span>

以上就是無錫力博為大家總結(jié)的關(guān)于金屬腐蝕試驗(yàn)：316和317不銹鋼耐氯離子腐蝕檢測，如果您也有相關(guān)的檢測需求，歡迎前來咨詢，我們會(huì)有專業(yè)的項(xiàng)目工程師為您答疑解惑，期待您的來電！