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2205不銹鋼材料耐點蝕和縫隙腐蝕性能分析
發布者: 發布時間:2015/5/23 閱讀:1186

 討論2205不銹鋼的耐點蝕和縫隙腐蝕的性能,引入臨界點蝕溫度這一概念是有用的。在特殊的氯環境中,每一種不銹鋼都可用一個溫度來描述其特征,高于此溫度點蝕開始出現,并且24小時內可發展成肉眼可見的大小。低于此溫度則在無限長的時間內不會產生點蝕。這一溫度即所謂的臨界點蝕溫度(CPT)。它是特別的不銹鋼牌號和特殊環境的特點。由于點蝕的起點從統計學上看是無序的,又由于即使同一牌號內或產品內的微小變化會使CPT改變,因此,對于不同牌號的CPT通常以一個溫度范圍來表示。然而,在ASTM G150標準中介紹了一種新的研究工具,即采用電化學測量法有可能確定CPT,現在可以準確和可靠的測量出CPT。
 
 縫隙腐蝕也有一個類似的臨界溫度,成為臨界縫隙腐蝕溫度(CCT)。CCT與不銹鋼不同試樣、氯化物和縫隙的特性(緊度,長度等)有關。由于縫隙的幾何形狀以及實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。通常對于同樣的鋼和在同樣的腐蝕環境中CCT往往比CPT低15~20℃。

 雙相不銹鋼中的高鉻、鉬和氮使其在水的環境中具有非常好的耐氯化物局部腐蝕性能。在這方面,即使是極低合金化的雙相不銹鋼牌號也大大優于316型不銹鋼。根據合金含量,一些雙相不銹鋼牌號甚至躋身于高性能不銹鋼的行列。由于雙相不銹鋼的鉻含量相對較高,從而具有高耐蝕性而且非常經濟。下圖給出了按照ASTM G48測定的一些不銹鋼在固溶處理狀態下的耐點蝕和縫隙腐蝕性能的比較。材料焊接態的臨界溫度要低一些。較高臨界點蝕和縫隙腐蝕溫度表明該鋼對這種類型腐蝕源具有較大的抗力。2205不銹鋼的CPT和CCT都大大高于316型鋼。這使2205不銹鋼成為有多方面用途的材料,例如用在由于蒸發而使氯化物濃縮的環境,像在熱交換器的蒸汽空間或隔熱層的下面。2205不銹鋼的CPT還表明它可用在堿水和脫氣鹽水中。它還成功的用于脫氣海水中,在這些應用中,通過高流速的海水或其他方法使鋼的表面沒有沉積物。在苛刻的應用中,如薄壁熱交換器管,或表面有沉積物或有縫隙時,2205不銹鋼在海水中則沒有足夠的耐縫隙腐蝕能力。然而,比2205不銹鋼具有更高CCT的高合金化雙相不銹鋼,如超級雙相不銹鋼,已經在許多苛刻的海水條件下使用,在這些環境下,即需要鋼的強度又要有耐氯化物的能力。
 
 為CPT是材料和特殊環境的函數,有可能進行單獨組元作用的研究。利用按照ASTM G48A法確定的CPT,采用回歸分析法得出鋼的成分(考慮每種元素作為一個獨立變量)和測定的CPT(相關變量)的關系。結果顯示只有鉻、鉬、鎢和氮對CPT有一貫的影響。關系式如下:CPT=常數 + %Cr + 3.3(%Mo+0.5%W) + 16%N 式中4個合金元素乘以各自的回歸常數之和通常被稱為耐點蝕當量值(PRE),根據PRE的大小可以給本系列的鋼種進行排隊但要避免對這種關系過分依賴。式中合金元素是按自變量來處理的,實際上并非完全如此,因為試驗的鋼是平衡成分。這種關系不是線性或交叉關系,例如鉻和鉬的最佳協同作用就被忽略。此關系假定只是針對理想狀態的材料,但是沒有涉及金屬間相、非金屬相的影響,或對耐蝕性不利影響的不恰當的熱處理www.hbsdyq.com

 
 

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