不銹鋼是石油、化工、化肥、食品、國防、餐具、合成纖維和石油提煉等工業(yè)行業(yè)中廣泛使用的金屬材，而許多容器、管道、閥門、泵、等一般都因與各種腐蝕性介質(zhì)接觸遭受腐蝕而報廢。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年因腐蝕而報廢的鋼材約占鋼材年產(chǎn)量的1/4。而不銹鋼的產(chǎn)量占鋼鐵總產(chǎn)量的1%。因此，河南工業(yè)不銹鋼材料受到腐蝕而失效是當(dāng)今材料研究與發(fā)展中的三大主要問題之一。

　　不銹鋼是指具有抗腐蝕性能的一類鋼種。

　　通常所說的不銹鋼是不銹鋼與耐酸鋼的總稱。

　　不銹鋼不一定耐酸，但耐酸鋼同時又是不銹鋼。

　　所謂不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼種。腐蝕速度<0.01 mm/年者為完全耐腐蝕鋼，速度<0.1 mm/年者為耐蝕鋼。所謂的耐酸鋼是指在各種強腐蝕介質(zhì)中能耐酸的鋼.腐蝕速度<0.1mm/年者為完全耐蝕，腐蝕速度<1mm/年者為耐蝕。因此.不銹鋼并不是不腐蝕、只不過腐蝕速度較慢而已、不被腐蝕的鋼是不存在的。

　　值得注意的是在同一介質(zhì)中.不同種類的不銹鋼腐蝕速度大不相同而同一種不銹鋼在不同的介質(zhì)中腐蝕行為也大不一樣。例如.Ni-Cr不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性很好.但在非氧化介質(zhì)中(如鹽酸)的耐蝕性就不好了。因此掌握各類不銹鋼的特點、對于正確選擇和使用不銹鋼是很重要的。

　　不銹鋼不僅要耐蝕，還要承受或傳遞載荷，因此還需要具有較好的力學(xué)性能。不銹鋼一般以板、管等型材加工成構(gòu)件或零件，因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。

　　不銹鋼按典型組織分為：鐵素體(F)型不銹鋼;馬氏體〔M)型不銹鋼;奧氏體(A)型不銹鋼;奧氏體-鐵素體(A-F)雙相型不銹鋼;沉淀硬化型不銹鋼。

　　一、金屬腐蝕

　　(一)金屬的腐蝕過程

　　在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。腐蝕基本上有兩種形式.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。在生產(chǎn)實際中遇到的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕中不產(chǎn)生電流，巨在腐蝕過程中形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜，使金屬與介質(zhì)隔離開來。

　　如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的，則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進一步發(fā)展，對金屬起保護作用。形成保護膜的過程稱為鈍化。例如，生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜，這些氧化膜結(jié)構(gòu)致密、完整、無疏松、無裂紋且不易剝落，可起到保護基體金屬、避免繼續(xù)氧化的作用。例如鐵在高溫氧化時生成的Fe2O3。反之，有些氧化膜是不連續(xù)的，或者是多孔狀的.對基體金屬沒有保護作用。例如.有些金屬的氧化物，如Mo2O3、WO3在高溫下具有揮發(fā)性，完全沒有覆蓋基體的保護作用。

　　可見，氧化膜的產(chǎn)生及氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)腐蝕的重要特征。因此，提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力 ，主要是通過合金化或其它方法，在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜，也稱為鈍化膜，電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕更重要的、更普遍的形式，它是由不同的金屬或金屬的不同電極電位而構(gòu)成原電池所產(chǎn)生的。這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產(chǎn)生的故又稱之為微電池腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點是有電介質(zhì)存在，不同金屬之間、金屬微區(qū)之間或相之間有電位差異連通或接觸，同時有腐蝕電流產(chǎn)生。

　　二、腐蝕類型

　　金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同材料在不同負荷及不同介質(zhì)環(huán)境的作用下，其腐蝕形式主要有以下幾類：

　　一般腐蝕：金屬裸露表面發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕，雖降低構(gòu)件受力有效面積及其使用壽命，但比局部腐蝕的危害性小。

　　晶間腐蝕：指沿品界進行的腐蝕，使晶粒的連接遭到破壞。這種腐蝕的危害性大，它可以使金屬變脆或喪失強度，敲擊時失去金屬聲響，易造成突然事故。晶間腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式，這是由于晶界區(qū)域與晶內(nèi)成分或應(yīng)力有差別，引起晶界區(qū)域電極電位顯著降低而造成的電極電位助差別所致。

　　應(yīng)力腐蝕：金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力(外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力)的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的、也有 穿晶的，這是一種危險的低應(yīng)力脆性斷裂、在氯化介質(zhì)和堿性氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生應(yīng)力腐蝕，在許多設(shè)備的事故中占相當(dāng)大的比例。

　　點腐蝕：點腐蝕是發(fā)生在金屬表面局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式、點腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展，穿透金屬。點腐蝕危害性很大，尤其是對各種容器是極為不利的。出現(xiàn)點腐蝕后應(yīng)及時磨光或涂漆，以避免腐蝕加深。

　　點腐蝕產(chǎn)生的原因是在介質(zhì)的作用下，金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的?；蛘咴诤新入x子的介質(zhì)中，材料表面缺陷疏松及非金屬夾雜物等都可引起點腐蝕。

　　腐蝕疲勞：金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞、其特點是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋。顯著降低鋼的疲勞強度，導(dǎo)致過早斷裂。腐蝕疲勞不同于機械疲勞，它沒有一定的疲勞，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，疲勞強度一直是下降的。

　　除了上述各種腐蝕形式以外，還有由于宏觀電池作用而產(chǎn)生的腐蝕。例如，金屬構(gòu)件中鉚釘與鉚接材料不同、異種金屬的焊接、船體與螺旋槳材料不同等因電極電位差別而造成的腐蝕。

　　從上述腐蝕機理可見，防止腐蝕的著眼點應(yīng)放在：盡可能減少原電池數(shù)量，使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的、與鋼的基體結(jié)合牢固的鈍化膜;在形成原電池的情況下，盡可能減少兩極間的電極電位差。

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