防止孔蝕的措施
(1)在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加入這些元素的同時提高鉻含量,可獲得性能良好的鋼種。耐孔蝕不銹鋼基本上可分為3 類:鐵素體不銹鋼;鐵素體—奧氏體雙相鋼;奧氏體不銹鋼。設計時應優先選用耐孔蝕材料。
(2)降低氯離子在介質中的含量,操作時嚴防跑、冒、滴、漏等現象的發生。
1.點腐蝕 任何金屬材料都不同程度的存在非金屬夾雜物,如硫化物、氧化物等等,這些在材料表面的非金屬化合物,在Cl—的腐蝕作用下將很快形成坑點腐蝕形態。而一旦形成坑點以后,由于閉塞電池的作用,坑外的Cl—將向坑內遷移,而帶正電荷的坑內金屬離子將向坑外遷移,從而形成電化學腐蝕。由于Cl—的原子半徑非常小,金屬當中的任何非金屬夾雜物以及焊接缺陷都將成為Cl—滲透的腐蝕源頭。 對于合金含量較低且不含鉬的不銹鋼材料,雖然表面具有較致密的氧化膜,但在Cl—的作對于合金含量較低且不含鉬的不銹鋼材料,雖然表面具用下很容易發生坑點腐蝕,繼而誘導應力腐蝕。在不銹鋼材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐點腐蝕性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑點腐蝕的性能越好。而點腐蝕是誘發應力腐蝕的起源,當鋼中的Mo含量≥3%時,就能達到充分阻止Cl—向材料基體滲透的作用。 在奧氏體不銹鋼中,Ni的主要作用是形成并穩定奧氏體,使鋼獲得完全奧氏體組織,提高材料的韌性,同時可以起到很好的抗氧化腐蝕能力。但普通奧氏體鋼中的Ni在有Cl—腐蝕的環境中起不到抗點腐蝕的作用。
2.縫隙腐蝕 縫隙腐蝕與坑點腐蝕機理一樣,是由于縫隙中存在閉塞電池的作用,導致Cl—富集而出現的腐蝕現象。這類腐蝕一般發生在法蘭墊片、搭接縫、螺栓螺帽的縫隙,以及換熱管與管板孔的縫隙部位,縫隙腐蝕與縫隙中靜止溶液的濃縮有很大關系,一旦有了縫隙腐蝕環境,其誘導應力腐蝕的幾率是很高的。
3.應力腐蝕 Cl—對奧氏體不銹鋼的應力腐蝕破壞性極大。奧氏體不銹鋼應力腐蝕的重要變量是溫度、介質、非金屬夾雜物的形態/大小和分布以及加工應力的影響。應力腐蝕的破裂方向一般與應力的作用垂直,并呈樹枝狀擴展。應力來源于冷變形、焊接和金屬鈍擊后的殘余應力等,這些應力的產生使金屬內部穩定的組織得到了破壞,導致晶粒在應力方向的作用下位錯而形成滑移臺階,這些滑移臺階的構成給Cl—帶來了吸附和滲透的機會。在上述腐蝕環境中,超鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼的試驗時間均超過1000小時而不發生斷裂。由此可見,普通奧氏體不銹鋼是不耐氯化物應力腐蝕的