公司新闻News
公司新闻
位置位置: 首页 >公司新闻 >公司新闻 >

奧氏體不鏽鋼的耐腐蝕性能

作者:亚美真人来源:[亚美真人公司]访问:090时间:2019-12-02

的,隨後其利用範圍發展得愈來愈廣泛。是以,對超級奧氏體不鏽鋼的選用,其耐腐蝕性能是一個很首要的根據。這裏首要先容均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂。

1、均勻腐蝕  進步不鏽鋼穩定性的最首要合金元素為鉻和鉬。超級奧氏體不鏽鋼中這些成分的含量均較高,是以在各種溶液中都顯出很好的耐腐蝕性。在有些環境中,矽、銅和鎢等元素的添加可進一步進步材料的耐腐蝕性。圖1所示是一些奧氏體不鏽鋼在純硫酸中的等腐蝕速度曲線圖。可以看出 ,合金含量較高的不鏽鋼,如904L,254 SMO和654 SMO等,在較大濃度和溫度範圍內比普通型奧氏體不鏽鋼 ,如304和316等 ,具有更好的耐腐蝕性。該圖同時也顯示了高矽不鏽鋼SX具有非常強的,抵抗濃硫酸的能力。

說明在特定環境中抗均勻腐蝕能力的另一個方法是丈量造成每年0.1毫米(或每年0.5毫升)腐蝕速度的溫度。表5例出了一係列濃度不同的化學溶液 。這些溶液都是在化學生產中較常見的 ,同時也給出了不同鋼種在這些溶液中腐蝕速度為0.1毫米/年時的臨界溫度。可以看出,臨界溫度隨著合金含量的增加而進步。在所有溶液中超級奧氏體不鏽鋼,如254 SMO和654 SMO的臨界溫度都是最高的,充分顯示了其優良的耐均勻腐蝕性能。  表1還包括了兩種常見的濕法產業磷酸,WPA 1和WPA 2其首要成分在表2中給出。

表1在不同化學成品中導致0.1毫米/年的腐蝕速度的臨界溫度℃

溶液

654SMO

254SMO

317LMN

2205

1%HCi

95

70

50

85

10%H2SO4+0.33%NaCl+SO2,飽和

75

60

50

<10

96%H2SO4

30

20

35

25

85%H3PO4

90

110

120

50

83%H3PO4+2%HF

85

90

120

50

WPA1

95

80

50

45

WPA2

80

60

35

60

5%CH3COOH+50%(CH3CO)2O

>126*

126*

>126*

100

50%NaOH

135

115

144*

90

表2 WPA 1和WPA 2的首要化學成分,重量百分比

WPAM No

H3PO4

Cl-

F-

H2SO4

Fe2O3

Al2OS

SiO2

CaO

MgO

1

75

0.20

0.5

4

0.3

0.2

0.1

0.2

0.7

2

75

0.02

2.0

4

0.3

0.2

0.1

0.2

0.7

不同合金之間的排序隨工況情況的不同而變化。2205型雙相不鏽鋼就是一個很好的例子。這類鋼在有些環境中的性能甚至比一些高合金奧氏體不鏽鋼還要好。但在有些環境中其表現就不太好。另一個例子是904L型不鏽鋼。在純磷酸中,這類不鏽鋼是所有鋼中表現最好 ,但在濕法產業磷酸中,它則比不上其它兩種超級奧氏體不鏽鋼。在一種混合液 WPA 2中,其耐腐蝕性能則是最差的, 見表1。

是以,在為製造業中的設備,如反應器 、管道和儲罐,推薦最適合的不鏽鋼時一定要非常謹慎。最好能把握有關工況條件的具體數據 。

2、點腐蝕和縫隙腐蝕  點腐蝕和縫隙腐蝕是兩種緊密相關的腐蝕類型,均屬於局部腐蝕 。其首要生產條件為含有氯離子的環境。但溫度及酸堿度(pH值)等也起著很首要的感化。當不鏽鋼處於含氯環境中時,在一定溫度下就會發生點腐蝕。盡人皆知,鉻和鉬含量的進步有助於加強不鏽鋼抗局部腐蝕的能力。鉻、鉬和氮對抵抗局部腐蝕能力的綜合影響,經常用經驗公式WS(Wirksumme)來表示。  WS(PRE)=%鉻+3.3×%鉬+16×%氮  式中的WS值一般被稱之為“耐點腐蝕能力指數(PRE)”。所以也經常用PRE來表示 。公式所給出的氮的係數16是最經常使用的。但據文獻報道也有采用其它係數的,比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建議使用30。諸如鎢等其它成分對防腐性能也有積極影響。按重量百分比的算法計算,其效果約為鉬的一半。為了進行比較,同時用16和30作為PRE 公式中氮的係數為表1中的一些鋼種計算PRE值。結果在表3中給出 。

表3 PRE值及一些高合金不鏽鋼的臨界點蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度

合金

ASTM

EN*

PRE(16)

PRE(30)

CPT℃**

CPT℃**

2205

S31803

1.4462

34

36

53

35

317LMN

317LMN

1.4439

33

35

53

-

904L

NO8904

1.4539

36

37

61

15

Sanicro28

-

1.4563

39

40

-

-

AL-6X

-

-

41

41

-

-

254SMO

S31254

1.4547

43

46

90

60

654SM0

S32654

1.4652

56

63

>100

100

*歐洲同一標準 ,**在 1摩爾的NaCl 溶液中,***在3.5%的NaCl溶液中,腐蝕電位為700mV SCE

  可以看出, PRE(16)和PRE(30)對很多鋼種來說差別並不是很大。最首要的是兩個係數對排列不同不鏽鋼並無任何影響。

表3同時也給出了一些不鏽鋼的臨界點蝕溫度(CPT)和臨界縫隙腐蝕溫度(CCT)。這兩個臨界溫度經常被用來衡量不鏽鋼耐局部腐蝕的能力。大量的研究工作和實用經驗表明,PRE值與不鏽鋼耐局部腐蝕的能力,如CPT和CCT值,是成比例關係的。317LMN,904L兩種奧氏體不鏽鋼和2205型雙相不鏽鋼的 PRE 值大致相同,其抗點蝕和縫隙腐蝕的能力也應當是相同的。所記錄的使用數據顯示,904L不鏽鋼的抗點蝕能力略優於其它鋼種,而2205的抗縫隙腐蝕能力則較強,這類現象與實際使用情況相符。

含6%鉬和7%鉬的超級奧氏體不鏽鋼,如254 SMO和654 SMO,均具有較高的PRE值和CPT/CCT值,見表3。表示其優越的耐局部腐蝕的能力。是以,超級奧氏體不鏽鋼家族也一向被廣泛地利用於抗點蝕要求較高的用處中,比如用作海水處理設備,紙漿漂白及煙氣脫硫裝配中的部件等。在一次用於評估煙氣脫硫設備所用材料的試驗中測定了會導致縫隙腐蝕的臨界氯離子濃度。材料被浸泡在飽含二氧化硫並含有酸性(pH值為1)氯化物,且溫度為80℃的溶液中。對一些侯選材料的測試結果如表4所示。

表4 在溫度為80℃的模擬脫硫塔環境中可導致縫隙腐蝕的臨界氯含量

合金

ASTM

EN*

Cl-ppm

316L

316L

1.4404

50

904L

N08904

1.4539

500

254SMO

S31254

1.4547

5000

654SMO

S32654

1.4652

12500

合金625

NO6625

2.4856

4000-5000**

*歐洲同一標準,**對於金相組織較差的試樣,氯離子濃度低達4000ppm時也曾出現過題目 。

因而可知,在這個非常苛刻的環境中,超級奧氏體不鏽鋼的防腐蝕能力與鎳基合金是在一個水平上的。  3 、應力腐蝕破裂  普通奧氏體不鏽鋼比鐵素體不鏽鋼和雙相不鏽鋼更輕易發生由氯化物引發的應力腐蝕破裂。然而,超級奧氏體不鏽鋼卻具有非常高的抗應力腐蝕破裂的能力,在很多情況下其效果還優於雙相不鏽鋼抗應力腐蝕破裂的能力 。表4所示為蒸發情況下(根據點滴試驗確定)導致應力腐蝕破裂的臨界應力 。測試時間為500小時。

可以清楚地看出,與普通不鏽鋼相比,超級奧氏體不鏽鋼有著非常優良的抗應力腐蝕破裂的能力。

表4 導致裂紋的臨界應力

合金

ASTM

EN*

200℃時的臨界屈服強度

316

316

1.4401

<10

2205

S31803

1.4462

40

904L

N08904

1.4539

70

254SMO

S31254

1.4547

90

654SMO

S32654

1.4652

>100

*歐洲同一標準

  硫化氫(常出現於油井和氣井中)的存在會增加出現應力腐蝕破裂的風險。由於鐵素體相的氫脆性,雙相不鏽鋼 ,特別是經過深加工的部件,則較輕易出現裂紋。在硫化氫和氯離子同時存在的情況下,不鏽鋼出現應力腐蝕破裂的危險性就更大。而超級奧氏體不鏽鋼在此類“酸性”環境中是具有很強的抗應力腐蝕破裂能力的。NACE MR0175-95是專門為油氣生產中,針對硫化應力腐蝕破裂題目如何選材所擬定的標準。此標準中包括了254 SMO,而且也同時包括了退火和冷加工狀況。所容許的最大硬度值(35 HRC)也比普通型奧氏體不鏽鋼 (22 HRC)要高的多。從這一點看,在含有大量硫化氫,最惡劣的油氣環境中,超級奧氏體不鏽鋼是最好的材料選擇。

4、海水中的腐蝕  導致不鏽鋼發生點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂最多見的環境是在水中,特別是在海水中。由於海水的氯離子含量是非常高的。由於超級奧氏體不鏽鋼的臨界點腐蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度均非常高 ,見表7,說明其在海水中耐局部腐蝕的能力也是非常的強。所以含6%鉬和7%鉬超級奧氏體不鏽鋼同鎳基合金一樣曾廣泛地被利用於海水中。由於實際情況有很大的不同,所報道的使用結果也大不相同。有的使用了幾年仍狀況良好,有的僅在一年以內就出現了嚴重的腐蝕題目。如同所有與含氯化物的水接觸的不鏽鋼一樣 ,決定性的身分還是因焊接而產生的氧化物和微小的縫隙,同時殘餘氯含量也是一個非常首要的身分。

添加到海水中用於殺死海洋微生物的氯是一種很強的氧化劑,它可輕易地使不鏽鋼的腐蝕電位超過其臨界點蝕和縫隙腐蝕電位。

在低於50℃的情況下,在幹淨的6鉬超級奧氏體不鏽鋼表麵不應出現任何點蝕題目 。但在一些實際利用中,也有6鉬超級奧氏體不鏽鋼在較高工作溫度下具有較好使用性能的實例。最具限製性的身分是縫隙腐蝕。假如縫隙情況嚴重的話,即使在20~30℃)的溫度下也會發生腐蝕。然而,最少在溫度高達30℃及殘餘氯含量約為百萬分之0.5的情況下,這類類型的不鏽鋼一般都是合格的。在縫隙情況很嚴重時(比如在某些類型的板式換熱器上會發現這類情況),即使將溫度一向保持在25℃以下,一般也不將6鉬超級奧氏體不鏽鋼用於此類用處。在縫隙很嚴重但未添加氯的用處中 ,最少在35℃的溫度下,

Copyright @ 2018-2020 河北亚美真人钢管制造有限公司 版权所有冀 ICP备08104486号

 
QQ在线咨询
客服热线
002-34668547