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2205不锈钢材料耐点蚀和缝隙腐蚀性能分析
发布者: 发布时间:2015/5/23 阅读:1803

 讨论2205不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀的性能,引入临界点蚀温度这一概念是有用的。在特殊的氯环境中,每一种不锈钢都可用一个温度来描述其特征,高于此温度点蚀开始出现,并且24小时内可发展成肉眼可见的大小。低于此温度则在无限长的时间内不会产生点蚀。这一温度即所谓的临界点蚀温度(CPT)。它是特别的不锈钢牌号和特殊环境的特点。由于点蚀的起点从统计学上看是无序的,又由于即使同一牌号内或产品内的微小变化会使CPT改变,因此,对于不同牌号的CPT通常以一个温度范围来表示。然而,在ASTM G150标准中介绍了一种新的研究工具,即采用电化学测量法有可能确定CPT,现在可以准确和可靠的测量出CPT。
 
 缝隙腐蚀也有一个类似的临界温度,成为临界缝隙腐蚀温度(CCT)。CCT与不锈钢不同试样、氯化物和缝隙的特性(紧度,长度等)有关。由于缝隙的几何形状以及实际中很难再现同样缝隙的尺寸,CCT的测量数据要比CPT更分散。通常对于同样的钢和在同样的腐蚀环境中CCT往往比CPT低15~20℃。

 双相不锈钢中的高铬、钼和氮使其在水的环境中具有非常好的耐氯化物局部腐蚀性能。在这方面,即使是极低合金化的双相不锈钢牌号也大大优于316型不锈钢。根据合金含量,一些双相不锈钢牌号甚至跻身于高性能不锈钢的行列。由于双相不锈钢的铬含量相对较高,从而具有高耐蚀性而且非常经济。下图给出了按照ASTM G48测定的一些不锈钢在固溶处理状态下的耐点蚀和缝隙腐蚀性能的比较。材料焊接态的临界温度要低一些。较高临界点蚀和缝隙腐蚀温度表明该钢对这种类型腐蚀源具有较大的抗力。2205不锈钢的CPT和CCT都大大高于316型钢。这使2205不锈钢成为有多方面用途的材料,例如用在由于蒸发而使氯化物浓缩的环境,像在热交换器的蒸汽空间或隔热层的下面。2205不锈钢的CPT还表明它可用在碱水和脱气盐水中。它还成功的用于脱气海水中,在这些应用中,通过高流速的海水或其他方法使钢的表面没有沉积物。在苛刻的应用中,如薄壁热交换器管,或表面有沉积物或有缝隙时,2205不锈钢在海水中则没有足够的耐缝隙腐蚀能力。然而,比2205不锈钢具有更高CCT的高合金化双相不锈钢,如超级双相不锈钢,已经在许多苛刻的海水条件下使用,在这些环境下,即需要钢的强度又要有耐氯化物的能力。
 
 为CPT是材料和特殊环境的函数,有可能进行单独组元作用的研究。利用按照ASTM G48A法确定的CPT,采用回归分析法得出钢的成分(考虑每种元素作为一个独立变量)和测定的CPT(相关变量)的关系。结果显示只有铬、钼、钨和氮对CPT有一贯的影响。关系式如下:CPT=常数 + %Cr + 3.3(%Mo+0.5%W) + 16%N 式中4个合金元素乘以各自的回归常数之和通常被称为耐点蚀当量值(PRE),根据PRE的大小可以给本系列的钢种进行排队但要避免对这种关系过分依赖。式中合金元素是按自变量来处理的,实际上并非完全如此,因为试验的钢是平衡成分。这种关系不是线性或交叉关系,例如铬和钼的最佳协同作用就被忽略。此关系假定只是针对理想状态的材料,但是没有涉及金属间相、非金属相的影响,或对耐蚀性不利影响的不恰当的热处理www.hssxg.com

 
 

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