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如何進(jìn)行不銹鋼各種材質(zhì)的合理選材（一）
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- 分類：不銹鋼知識(shí)
- 作者：寶浦不銹鋼
- 來(lái)源：本站原創(chuàng)
- 發(fā)布時(shí)間：2019-11-09 11:51
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【概要描述】寶浦不銹鋼
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前言
烏魯木齊寶浦不銹鋼有限公司系新疆地區(qū)最專業(yè)，規(guī)模最大的工業(yè)不銹鋼經(jīng)營(yíng)企業(yè)。經(jīng)營(yíng)歷史始于1996年，現(xiàn)已過(guò)二十多年，在多年的實(shí)踐中我們整合多年的客戶反饋，企業(yè)的使用不銹鋼情況及各種專業(yè)理論專著及國(guó)家頒布的有關(guān)不銹鋼材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由本公司董事長(zhǎng)徐建軍先生親自執(zhí)筆撰寫(xiě)有關(guān)不銹鋼知識(shí)、不銹鋼選材應(yīng)用等知識(shí)的系列文章，在本公司網(wǎng)站上刊登，從現(xiàn)今開(kāi)始做到每周至少刊登一篇新文章為標(biāo)準(zhǔn)，起到拋磚引玉的作用。僅供大家參考討論，有不當(dāng)之處敬請(qǐng)指教。本公司保證聞過(guò)則喜，歡迎廣大朋友留言、點(diǎn)贊、討論。
如何進(jìn)行不銹鋼各種材質(zhì)的合理選材（一）
不銹鋼因其良好的耐腐蝕、耐高溫及良好的機(jī)械加工、焊接加工性能深受廣大用戶的喜愛(ài)，在食品、醫(yī)藥、化工、電力、石油化工、建筑裝飾、釀酒釀造等方面得到廣泛使用。近年來(lái)由于不銹鋼工業(yè)冶煉工藝取得重大突破，采用紅土鎳礦冶煉法，使得不銹鋼主力品種304、321、316L的成本大幅下降售價(jià)較低，其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性進(jìn)一步顯現(xiàn)。
不銹鋼的材質(zhì)品種繁多，但常用的不外乎如下幾種：201、430、304、304L、321、316L、309S、310S、S205、17-4PH等雙相不銹鋼。合理的選用各材質(zhì)的不銹鋼是一個(gè)復(fù)雜細(xì)致的事情，目前國(guó)內(nèi)也沒(méi)有太多的權(quán)威資料，最權(quán)威的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后附表（不銹鋼的特性和用途表）及建議大家選材要參考左景伊教授編寫(xiě)的《腐蝕數(shù)據(jù)和選材手冊(cè)》。這本書(shū)是目前我們國(guó)家最權(quán)威翔實(shí)的選材手冊(cè)。各種腐蝕數(shù)據(jù)極為齊全，有很大的參考價(jià)值。不銹鋼常用的就是十幾個(gè)品種，選材者應(yīng)該了解所選用材料的牌號(hào)和性能，因?yàn)槌煞?、配方或加工工藝等的不同，各牌?hào)的性能有顯著差異，耐蝕性可能顯著不同。對(duì)于選材者來(lái)說(shuō)必須認(rèn)識(shí)到?jīng)]有萬(wàn)能的耐腐蝕材料。像不銹鋼等被認(rèn)為是耐腐蝕性優(yōu)良的材料，但這僅指在一定環(huán)境而言。例如不銹鋼在大氣和水中比碳鋼更優(yōu)越。但是如果水中含有微量氯離子，304不銹鋼可能發(fā)生危險(xiǎn)的應(yīng)力腐蝕破裂，碳鋼卻沒(méi)有這種危險(xiǎn)。如新疆地區(qū)的南疆地區(qū)的地下水礦化程度高，含大量的游離鹵素元素如CLˉ離子，用304板做水箱，半年時(shí)間就發(fā)現(xiàn)焊縫附近的腐蝕裂縫，這種情況下選用316L不銹鋼效果就會(huì)好很多。其實(shí)用普通碳鋼板也比304效果好。但碳素鋼板會(huì)產(chǎn)生黃銹，而不銹鋼不會(huì)。對(duì)于任何“材料-環(huán)境”體系，都必須有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)查研究，以便了解這種材料在指定環(huán)境中的耐蝕性，切不可盲目濫用。
就環(huán)境而言，其中各因素均要注意：
1.介質(zhì)成分和濃度；以硫酸為例，稀硫酸對(duì)不銹鋼腐蝕嚴(yán)重，尤其是濃度為50%左右，腐蝕性最嚴(yán)重。而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí)，腐蝕性反而急劇下降。
2.雜質(zhì)；除主要成分外，一定要注意介質(zhì)中的雜質(zhì)。特別是微量雜質(zhì)。如介質(zhì)中含有微量氯離子，就會(huì)造成腐蝕性。即使在中性溶液中，氯離子也先破壞不銹鋼鈍化膜，使不銹鋼產(chǎn)生孔蝕。如在99%醋酸中，CLˉ濃度為0.0002%時(shí)，腐蝕率為0.001mm/年，當(dāng)CLˉ濃度為0.002%時(shí)，腐蝕率激增到1.8mm/年。氯離子還又引起304不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂。這種情況最起碼要選擇316L（或M02Ti）不銹鋼才行。
3.溫度；腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，每升10℃，腐蝕速度約增加1~3倍。通常腐蝕率總是隨溫度而上升，溫度升高，擴(kuò)散速度增大，同時(shí)電解液電阻下降，所以使腐蝕電池的反應(yīng)加快。
4.PH值；氯離子是有效的陰極去除劑，所以一般PH值越小，金屬的腐蝕越大?？梢岳?lsquo;電位—PH’來(lái)研究PH值在不同電位下對(duì)不銹鋼腐蝕的影響。選材時(shí)對(duì)水、海水、中性溶液、鹽溶液等介質(zhì)應(yīng)注意它們的PH值。
5.氧、氧化劑和還原劑；溶液內(nèi)有沒(méi)有溶解的氧或氧化劑，在許多情況下對(duì)腐蝕起決定作用。含有氧對(duì)其他金屬是有害的，但對(duì)于能生產(chǎn)保護(hù)性氧化膜的不銹鋼則是有利的。304不銹鋼在無(wú)氧的還原礦中最易腐蝕，但用它作酸洗黃銅件的硫酸槽時(shí)，效果很好。后來(lái)改為能洗鋼件槽會(huì)很快被腐蝕了。這是因?yàn)樗嵯袋S銅時(shí)，產(chǎn)生的硫酸銅是氧化劑起了腐蝕作用。304不銹鋼在含氧和氧化劑的環(huán)境中倒不易腐蝕。
6.含水量；一般情況下，干旱大氣的腐蝕性較小，越潮濕對(duì)不銹鋼的腐蝕也越大。低于露點(diǎn)水就變?yōu)橐后w了。所以選材時(shí)要注意處于露點(diǎn)邊緣的環(huán)境，因?yàn)槲ｋU(xiǎn)的腐蝕液在低于露點(diǎn)時(shí)就會(huì)凍凝下來(lái)。、
7.流速；流速對(duì)腐蝕的影響是復(fù)雜的，多數(shù)情況下，流速越高，腐蝕越大。例如：304不銹鋼在靜止的海水中容易產(chǎn)生孔蝕，但作為泵葉輪耐腐性卻良好。但有一臺(tái)不銹鋼造平機(jī)停車后沒(méi)有同時(shí)將海水放出，結(jié)果使部件發(fā)生孔蝕。有些時(shí)候介質(zhì)中含有各種顆粒，對(duì)不銹鋼表面有沖刷作用，由于不銹鋼硬度較低，容易造成腐蝕。很多閥門的閥芯是304不銹鋼的，在這種情況下容易腐蝕，但選用雙相的17-410H不銹鋼效果就很好。
8.腐蝕產(chǎn)物和膜；金屬表面形成固體膜，直接影響金屬的耐腐蝕性。不銹鋼由于表面能產(chǎn)生一層鈍化膜隔離介質(zhì)和金屬，所以有良好的耐腐蝕性。如果環(huán)境中存在可以破壞鈍化膜的因素（如氯和其它鹵素離子、還原劑等）則會(huì)加快腐蝕。選用時(shí)需加以注意油和脂的膜可以保護(hù)金屬。
9.緩蝕劑；有些環(huán)境對(duì)材料的腐蝕很嚴(yán)重，加入緩蝕劑后就能使不銹鋼達(dá)到適用的程度。有些緩蝕劑本來(lái)就存在環(huán)境之中的，有些則是有腐蝕產(chǎn)生的（例如前面介紹的硫酸酸洗銅時(shí)產(chǎn)生的硫酸銅），但更多的是有意加入的。緩蝕劑的品種非常多，這里不詳細(xì)介紹。（應(yīng)參閱有關(guān)專門書(shū)籍，必要時(shí)先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)）。
10.設(shè)備開(kāi)車、停車環(huán)境；選材時(shí)常常只考慮正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的環(huán)境，而忽略開(kāi)車、停車時(shí)的環(huán)境。但有時(shí)這種環(huán)境和正常環(huán)境差別很大。必須適當(dāng)考慮，否則會(huì)引起意外的腐蝕。開(kāi)車時(shí)許多條件還不穩(wěn)定，操作溫度過(guò)高或太低，腐蝕物質(zhì)的濃度波動(dòng)、緩蝕劑分布不均勻，氧的去除不完全等等。使用的清潔劑也不能不適合。例如不銹鋼設(shè)備若使用鹽酸清洗，剩余的CLˉ可能引起器壁孔蝕或應(yīng)力腐蝕破裂。
11.周圍和自然環(huán)境；要注意附近大氣的成分，如果有酸性煙霧，會(huì)使許多金屬受到危害鉻17（430）和鉻13（410）不銹鋼設(shè)備在含HCl氣的大氣中腐蝕很快。海洋大氣、工業(yè)大氣和農(nóng)村大氣 腐蝕性有很大差異。前二者中的設(shè)備外表要注意防護(hù)和維修。水是所有工廠都必須的，水的腐蝕性隨水的種類、地區(qū)等的不同類別也很大。淡水（河水、自來(lái)水）的腐蝕性較輕，咸水、海水的腐蝕性大。酸性海水的腐蝕性則更大。井水則不一，含有各種雜質(zhì)時(shí)腐蝕性大，前已說(shuō)過(guò)。有些含CLˉ的水使不銹鋼設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕破裂和孔蝕。在新疆地區(qū)，南疆地區(qū)的地下水含有較濃的CLˉ離子，嚴(yán)重影響304不銹鋼的使用壽命。天山北坡也發(fā)現(xiàn)個(gè)別地下水的CLˉ離子超標(biāo)，要使用不銹鋼最好選擇316L為好。
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