不銹鋼知識(4)

不銹鋼的耐腐蝕性

腐蝕的類型和定義

一種不銹鋼在許多介質中具有良好的耐腐蝕性，但在其他介質中，由于化學穩定性低，可能會發生腐蝕。因此，不銹鋼不能耐腐蝕所有介質。在許多工業用途中，不銹鋼可以提供令人滿意的耐腐蝕性。根據使用經驗，除機械故障外，不銹鋼腐蝕主要表現為局部腐蝕（即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞和間隙腐蝕）。由這些局部腐蝕引起的故障幾乎占失效案例的一半以上。事實上，通過合理的材料選擇，可以避免許多故障事故。

根據機制，金屬腐蝕可分為特殊腐蝕、化學腐蝕和電化學腐蝕。絕大多數生活和工程實踐中的金屬腐蝕屬于電化學腐蝕。

應力腐蝕開裂（SCC）：是指在腐蝕性環境中，由于裂紋的擴展，承受應力的合金互生失效的通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形狀，但也可能發生在韌性高的材料中。應力腐蝕開裂的必要條件是存在拉應力(無論是殘余應力還是外加應力，還是兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質。型紋的形成和擴展大致垂直于拉應力方向。導致應力腐蝕開裂的應力值遠小于無腐蝕介質時材料斷裂所需的應力值。

從微觀上看，通過晶粒的裂紋稱為通過晶體的裂紋，沿晶體邊界擴展的裂紋稱為通過晶體的裂紋。當應力腐蝕開裂擴展到其深度（在這里，承載材料段上的應力達到其在空氣中的斷裂應力）時，材料根據正常裂紋（在韌性材料中，通常通過顯微缺陷的聚合）斷裂。因此，由于應力腐蝕開裂而失效的零件斷面將包含與微缺陷聚合相關的應力腐蝕開裂特征區和“韌窩”區。

點腐蝕：點腐蝕是指金屬材料表面大部分無腐蝕或輕微腐蝕，分散高度的局部腐蝕。常見腐蝕點尺寸小于1.00mm，深度通常大于表面孔徑，輕度有淺腐蝕坑，嚴重甚至形成穿孔。

晶間腐蝕：晶粒間界是不同晶粒間混合的邊界城市，因此它們是鋼中的各種溶質元素或金屬化合物（如碳化物和δ相)沉淀沉淀的有利區城。因此，在某些腐蝕介質中，晶粒間界可能首先被腐蝕并不奇怪。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕，大多數金屬和合金可能在特定的腐蝕介質中出現晶間腐蝕。晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕損傷。與一般選擇性腐蝕不同，腐蝕的局部性是顯微尺度的，宏觀上不一定是局部的。

間隙腐蝕：指金屬構件間隙處的斑點或潰瘍形宏觀腐蝕坑，是局部腐蝕的一種形式，可能發生在溶液停滯的間隙或屏蔽的表面。這種間隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的連接處形成，如鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物和海生物蠟燭。

綜合腐蝕：用于描述整個合金表面相對均勻的腐蝕現象。當發生全面腐蝕時，由于腐蝕，村莊材料逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能會出現全面腐蝕。全面腐蝕引起的故障問題并不令人擔憂，因為這種腐蝕通?？梢酝ㄟ^簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕文獻來預測。

均勻腐蝕：指所有接觸腐蝕介質的金屬表面的腐蝕現象。根據不同的使用情況對耐腐蝕性提出不同的指標要求，一般可分為兩類：

1.不銹鋼是指在大氣和弱腐蝕介質中耐腐蝕的鋼。腐蝕率小于0.01mm/年的，視為“完全耐腐蝕”；腐蝕速率小于0.1mm/年，被認為是“耐腐蝕”。

2.耐腐蝕鋼是指能在各種強腐蝕介質中耐腐蝕的鋼。

2.各種不銹鋼的耐腐蝕性

304是一種通用不銹鋼，廣泛應用于生產綜合性能好(耐腐蝕、成型)的設備和部件。

301不銹鋼在變形過程中表現出明顯的加工硬化現象，用于各種需要高強度的場合。

302不銹鋼本質上是含碳量較高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可以獲得較高的強度。

302B是一種含硅量高的不銹鋼，具有較高的抗高溫氧化性能。

303和303SE是一種易切割的不銹鋼，分別含有硫和硒，主要需要易切割和高表面光浩。303SE不銹鋼也用于制造需要熱軋的零件，因為在這種情況下，這種不銹鋼具有良好的熱加工性能。

304L是碳含量低的304不銹鋼的變種，用于焊接。較低的碳含量使焊縫附近的熱影響區域的碳化物最小化，碳化物的沉淀可能導致不銹鋼在某些環境中的晶間腐蝕（焊接腐蝕）。

304N是一種含氮不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。

305和384不銹鋼鎳含量高，加工硬化率低，適用于各種冷成型要求高的場合。

用于制作焊條的308不銹鋼。

309、310、為了提高鋼在高溫下的抗氧化性和蠕變強度，314和330不銹鋼的鎳和鉻含量相對較高。30S5和310S是309和310不銹鋼的變體。不同的是碳含量低，以盡量減少焊縫附近沉淀的碳化物。330不銹鋼具有特別高的耐滲碳性和耐熱振動性．

316型和317型不銹鋼含有鋁，因此在海洋和化學工業環境中的耐腐蝕性遠遠優于304型不銹鋼。其中，316型不銹鋼包括低碳不銹鋼316L、含氮高強度不銹鋼316N和合硫量高的易切不銹鋼316F。

321、347和348是一種不銹鋼，分別用于鈦、鈮、鉭和鈮的穩定性，適用于高溫下的焊接構件。348是一種適用于核動力工業的不銹鋼，對鉭和鉆孔的總量有一定的限制。

表面加工等級、特點及用途

原面：NO.1熱軋后的熱處理和酸洗表面。一般用于冷軋材料、工業罐、化工裝置等，厚度為2.0MM-8.0MM。

鈍面：NO.經過熱處理和酸洗后，2D冷軋材料柔軟，表面呈銀白色光澤，用于汽車零部件、水管等深沖壓加工。

霧面：NO.2B冷軋后，經過熱處理和酸洗，然后經過精軋，使表面適度明亮。由于表面光滑，易于再研磨，使表面更加明亮，應用廣泛，如餐具、建筑材料等。經過表面處理，提高了機械性能，幾乎滿足了所有的用途。

粗砂NO.3用100-120號研磨帶研磨的產品。光澤度好，粗紋不連續。用于建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備等。

細砂：NO.4用粒度150-180的研磨帶研磨的產品。光澤度好，粗紋不連續，條紋比NO好.3細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備、食品設備等。

#320用320號研磨帶研磨的產品。光澤度好，粗紋不連續，條紋比NO好.4細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備、食品設備等。

毛毛面HAIRLINE：HLNO.4經適當粒度拋光砂帶連續研磨生成研磨圖案的產品(細分150-320號)。主要用于建筑裝飾、電梯、建筑門、面板等。

亮面：BA冷軋后退火，產品光滑。表面光澤度極佳，反射率高。就像鏡子的表面一樣。用于家用電器、鏡子、廚房設備、裝飾材料等。

產品特性及用途

SUS304：具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能、沖壓彎曲等熱加工性能，無熱處理硬化現象，無磁性。廣泛應用于家庭用品（1、2類餐具）、櫥柜、室內管道、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車零部件、醫療器械、建材、化工、食品工業、農業、船舶零部件。

SUS304L：奧氏體基本鋼種應用最廣泛；優異的耐腐蝕性和耐熱性；優異的低溫強度和機械性能；單相奧氏體組織，無熱處理硬化(無磁性，使用溫度-196-800℃)。

SUS304Cu：奧氏不銹鋼基本由17cr-7ni-2cu組成；成形性好，尤其是拔絲和抗時效裂紋性好；-耐腐蝕性與304相同。

SUS316：耐腐蝕性和高溫強度特別好，可在惡劣條件下使用，加工硬化好，無磁性。適用于海水設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、攝影、食品工業、沿海設施

SUS316L：在鋼中加入Mo（2-3%），具有優異的耐腐蝕性和高溫強度；SUS316L的碳含量低于SUS316。因此，晶間耐腐蝕性優于SUS316；高溫蠕變強度?？稍趷毫訔l件下使用，加工硬化性好，無磁性。適用于海水設備、化工、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、攝影、食品工業和沿海設施

SUS321：在304鋼中加入Ti，具有優異的耐晶間腐蝕性；高溫強度和高溫抗氧性；成本高，加工性能比SUS304差。耐熱材料、汽車、飛機排氣管、鍋爐蓋、管道、化學裝置、換熱器.

SUH409H：從室溫到575℃，具有良好的加工性能、焊接性能和高溫抗氧化性能。廣泛應用于汽車尾氣排氣系統。

SUS409L：控制鋼中的C和N含量，具有優異的焊接性、成形性和耐腐蝕性；含11%Cr，具有BCC結構的鐵素體不銹鋼在高溫和常溫下；由于填充Ti，750℃以下有空氧化和耐腐蝕性。

SUS410：馬氏體代表鋼種，強度高，硬度高(磁性)；耐腐蝕性差，不適用于嚴重腐蝕環境；C含量低，加工性好，表面可通過熱處理硬化。

SUS420J2：馬氏體代表鋼種，強度高，硬度高(磁性)；耐腐蝕性差，加工成型性差，耐磨性好；熱處理可以提高機械性能。廣泛應用于加工刀具、管口、閥門、板尺和餐具。

SUS430：熱膨脹率低，成型耐氧化性好，適用于耐熱器具、燃燒器、家用電器、2類餐具、廚房洗滌槽。價格低，加工好是SUS304的理想替代品；耐英里腐蝕性好，典型的非熱處理硬化鐵系統不銹鋼。