不銹鋼:指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)的鋼,又稱(chēng)不銹耐酸鋼。實(shí)際應用中,常將耐弱腐蝕介質(zhì)的鋼稱(chēng)為不銹鋼,而將耐化學(xué)介質(zhì)的鋼稱(chēng)為耐酸鋼。兩者在化學(xué)成分上存在一定差異,前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。

耐腐蝕機理:鉻是不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素,當鋼中含鉻量達到12%左右時(shí),鉻就與腐蝕介質(zhì)中的氧作用,在鋼表面形成一層很薄的氧化膜( 自鈍化膜Cr2O3),極難溶于水,可進(jìn)一步阻止氧與鐵腐蝕。同理,破壞鈍化膜Cr2O3 就意味著(zhù)破壞其抗氧腐蝕能力。

另外腐蝕介質(zhì)中的鹵族元素(像水中常見(jiàn)的氯離子)在一定條件下也能替換掉Cr,所以不銹鋼在一定條件下也會(huì )生銹,在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中也會(huì )被腐蝕,。因此不銹鋼抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、加互狀態(tài), 使用條件及環(huán)境介質(zhì)類(lèi)型而改變的。不銹鋼在水中腐蝕主要是由于水中氯離子引起的。

不銹鋼中其余添加元素也均發(fā)揮不同作用。像Mo會(huì )在一定程度上抵消氯離子引起的腐蝕,但是也有一個(gè)適用范圍。

常用不銹鋼:304,316屬于奧氏體不銹鋼,其牌號為國外叫法的簡(jiǎn)寫(xiě)(一般均為進(jìn)口),為300系列。美國牌號是美國鋼鐵協(xié)

會(huì )AISI標準,日本是日本工業(yè)協(xié)會(huì )標準SUS。中國主要用成分表示,見(jiàn)下表。

圖片
304、304L、316、316L的成分區別。L的含義是Low,表示更低含量的碳。帶L的焊接性能好,數字一樣的話(huà),成分除碳以外其余成分無(wú)大區別。又由于316與316L價(jià)格差別不大,故直接選用316L。從成分表中可以看出304與316最大區別為Mo(鉬)含量不同,所以316抗氯離子濃度能力要比304強。也是我們選用304還是316的主要依據。兩種材質(zhì)在耐受的氯離子濃度見(jiàn)下頁(yè)表格,板材的補充說(shuō)明:

不銹鋼在含氯介質(zhì)中的使用范圍(mg/L)(在水介質(zhì)中與ppm百萬(wàn)分之一等同)

板片材料/溫度

25℃

50℃

75℃

100℃

120℃

304/304L

100

75

40

20

10

316/316L

400

180

120

50

25

氯離子濃度超出的話(huà),選用鈦(Ti)或其它金屬。如海水用鈦(Ti)

板片常用材料的特點(diǎn)和使用條件補充

評價(jià)材料耐蝕性好壞的指標是“耐局部腐蝕當量PRE”值越大則耐腐蝕性越好。主要是Cr、MO、Ni的含量決定。

1)304不銹鋼:使用于有機和無(wú)機介質(zhì)中,濃度<30% 溫度<=100/濃度﹥30% 溫度﹤50的硝酸溫度﹤100的各種濃度的碳酸、氨水和醇類(lèi)。304L的材料基本和304材料一樣,可焊接性更好,可以用作焊接式換熱器。

2)316L天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水、碳酸,濃度小于50%的醋酸和苛性鈉溶液,醇類(lèi)和丙酮等溶劑,溫度小于100度的稀硝酸(﹤20%)稀磷酸(﹤30%),但不適于硫酸。316和它基本一樣。

3)317適合比316L使用條件更多的情況。

4)AISI904L和SUS890L 性?xún)r(jià)比高,比以上材料都要好。特別適合一般的硫酸,磷酸和鹵化物。

5)SMO 254高級不銹鋼,提高了MO 含量,是對316進(jìn)行改良的超級不銹鋼。具有優(yōu)良的耐氯化物和縫隙腐蝕的性能。適用于含鹽水,無(wú)機酸。

6)SMO654比254更好的材料,可用于冷的海水。

7)RS-2(0Cr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不銹鋼,這是國產(chǎn)的相當于316,耐應力腐蝕更好,可用于80度以上的濃硫酸。(濃度90%—98%)

備注:具體可見(jiàn)下表: