雙相鋼不銹鋼2205的耐堿腐蝕性能

耐堿腐蝕性能

 

 

 

 

雙相不銹鋼的高含鉻量和鐵素體相的存在使其在堿性介質(zhì)中具有良好的性能。在中等溫度下，其腐蝕速度低于標準奧氏體不銹鋼的腐蝕速度。

 

 

 

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耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性能

 

 

 

 

        為討論不銹鋼的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的性能，引入臨界點(diǎn)蝕溫度這一概念是有用的。對于某一個(gè)氯化物環(huán)境，每個(gè)牌號的不銹鋼都可用一個(gè)溫度來(lái)描述其特征，高于此溫度則點(diǎn)蝕開(kāi)始產(chǎn)生，并且24小時(shí)之內可發(fā)展到肉眼可見(jiàn)的程度。低于此溫度則不發(fā)生點(diǎn)蝕。這一溫度即所謂的臨界點(diǎn)蝕溫度（CPT）。它是對特定的不銹鋼牌號和特定環(huán)境的表征。由于點(diǎn)蝕的起始發(fā)生從統計學(xué)上看是隨機的，而且CPT對牌號或產(chǎn)品的微小變化敏感，因此，對于不同牌號的不銹鋼，其CPT通常以一個(gè)溫度范圍來(lái)表示。然而，采用ASTM G 1501標準介紹的研究方法，有可能通過(guò)電化學(xué)測量法來(lái)準確和可靠地測定CPT。雙相鋼管件,雙相鋼法蘭,溫州市中達閥門(mén)管件有限公司 www.keylesride.com

 

 

 

       縫隙腐蝕常常發(fā)生在接頭墊圈部位，沉積物的下面以及螺栓連接的縫隙處?？p隙腐蝕也有一個(gè)類(lèi)似的臨界溫度。臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）取決于不銹鋼試樣、氯化物環(huán)境和縫隙的特性（緊密度，長(cháng)度等）。由于縫隙的幾何形狀以及實(shí)際中很難再現同樣縫隙的尺寸，CCT的測量數據要比CPT更分散。對于同樣的鋼種和腐蝕環(huán)境，CCT往往比CPT低15～20℃(27～36℉）。

 

 

 

        雙相不銹鋼的高鉻、鉬和氮含量使其在含水環(huán)境中具有非常好的耐氯離子局部腐蝕的性能。根據合金含量的不同，某些雙相不銹鋼牌號已躋身于性能好好的不銹鋼之列。由于雙相不銹鋼的鉻含量相對較高，所以具有高耐腐蝕性而且非常經(jīng)濟。

 

 

 

 

 

        圖9給出了按照ASTM G 482（6% FeCl3）測定的固溶退火狀態(tài)下各種不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能的比較。材料焊接狀態(tài)下的臨界溫度要低一些。臨界點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕溫度越高，則表明材料耐腐蝕起始發(fā)生的能力越高。2205不銹鋼的CPT和CCT都顯著(zhù)高于316不銹鋼。這使2205鋼成為用途廣泛的材料，適用于因蒸發(fā)導致氯離子濃縮的環(huán)境，例如熱交換器的蒸汽空間或保溫層的下面。2205雙相鋼的CPT還表明它可用在堿水和脫氣鹽水中。它還成功地用于脫氣海水中，在這些應用中，通過(guò)高流速的海水或用其他方法使鋼的表面沒(méi)有沉積物。在苛刻的海水應用環(huán)境中，如薄壁熱交換器管，或表面有沉積物或有縫隙時(shí)，2205不銹鋼沒(méi)有足夠的耐縫隙腐蝕能力。然而，CCT高于2205的高合金化雙相不銹鋼如好雙相不銹鋼和特好雙相不銹鋼，已經(jīng)用于許多既要求高強度又要求高耐氯離子腐蝕的苛刻海水條件。盡管好雙相不銹鋼在較低溫度的海水中不發(fā)生腐蝕，但其在高溫下的應用有一定的局限性。特好雙相不銹鋼更好的耐腐蝕性將雙相不銹鋼的應用擴展到強腐蝕性的氯離子環(huán)境如高溫熱帶的海水環(huán)境尤其是存在縫隙的場(chǎng)合。

 

 

 

 

 

圖9：非焊接態(tài)奧氏體不銹鋼（左）和固溶退火的雙相不銹鋼（右）的臨界點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕溫度（按照ASTM G48 在6%的三氯化鐵溶液中測量）

 

 

 

因為CPT與材料和特定環(huán)境成函數關(guān)系，有可能對單一要素的影響進(jìn)行研究。利用按照ASTM G 48 A法確定的CPT，采用回歸分析法得出鋼的成分（每種元素作為一個(gè)獨立變量）和測定的CPT（相關(guān)變量）的關(guān)系。結果顯示只有鉻、鉬、鎢和氮對CPT有穩定的影響。關(guān)系式如下：

 

CPT = 常數 + Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16 N.

 

式中4個(gè)合金元素乘以各自的回歸常數之和通常被稱(chēng)為耐點(diǎn)蝕當量值（PREN）。不同研究者給出的氮的系數不同，通常使用16，22和30[8]?？筛鶕RE值給某一鋼類(lèi)的牌號排序，但要注意避免對這一關(guān)系式的過(guò)分依賴(lài)。式中合金元素為“獨立變量”，但實(shí)際并不真正獨立，因為試驗的鋼是平衡成分。這種關(guān)系不是線(xiàn)性或交叉關(guān)系，例如鉻和鉬的協(xié)同作用被忽略。此關(guān)系式假定材料的加工呈理想狀態(tài)，沒(méi)有考慮金屬間相、非金屬相以及不當的熱處理帶來(lái)的影響，熱處理不當會(huì )對耐蝕性帶來(lái)不利影響。