西安不鏽鋼的耐腐蝕能力

腐蝕是一種電化學(xué)過程，其中金屬與周圍環(huán)境發(fā)生反應(yīng)，所導(dǎo)致的降解引發(fā)材料性能（例如機(jī)械強(qiáng)度，外觀以及對液體和氣體的不滲透性）的損失。腐蝕的原因是金屬及其天然礦石的能量差異。從礦石中提取任何金屬都需要能量。這種“過剩的能量”推動腐蝕，因為金屬將試圖恢複到其自然狀態(tài)。

從電化學(xué)上講，腐蝕是電子的釋放。釋放電子的過程稱為氧化反應(yīng)或陽極反應(yīng)。然而，這些電子需要在某處被消耗，因此需要發(fā)生還原反應(yīng)或陰極反應(yīng)。

易氧化的金屬（例如鎂）被稱為非貴（活性）金屬，而*耐腐蝕的金屬（例如金和鉑）被稱為貴（惰性）金屬。在兩者之間，我們找到了工程用途的大多數(shù)金屬，例如鐵和銅。

西安不鏽鋼和鈍化

從本質(zhì)上講，不鏽鋼不屬於金或鉑這樣的貴金屬。不鏽鋼的耐腐蝕性是來自於鉻，鐵的氧化物和氫氧化物構(gòu)成的看不見而且不溶的薄層，通常稱為鈍化膜。

即使鈍化膜隻有幾納米的厚度，它也可以有效地使下方的金屬與周圍環(huán)境隔離開來，有效地減緩了引起腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)，腐蝕速率較冇有鈍化膜時的腐蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低。其他金屬（例如鉻，鋁和鈦）也表現(xiàn)出鈍化性，不鏽鋼是利用鉻鈍化的能力。

在含有足夠氧化劑的環(huán)境中，不鏽鋼表麵的鈍化膜會自發(fā)形成。此外，如果鈍化膜下麵的金屬由於機(jī)械損傷（例如刮擦）而暴露在外，它會自發(fā)地重新鈍化。空氣以及大多數(shù)水溶液中的氧氣含量足以形成和維持不鏽鋼鈍化膜。如果能有效的保留住鈍化膜，不鏽鋼幾乎可以長久使用。

西安不鏽鋼均勻腐蝕

在鈍化膜不穩(wěn)定的環(huán)境中會發(fā)生均勻腐蝕，未保護(hù)的金屬表麵或多或少地均勻減少，如圖2所示。在酸或熱堿性溶液中，不鏽鋼的均勻腐蝕是*常見的。另外，氯化物和氟化物的熔鹽也可以導(dǎo)致均勻腐蝕。

在溫度和化學(xué)成分恒定的環(huán)境中，期望以合理的恒定速率發(fā)生均勻腐蝕。通過在一定表麵積測量單位時間內(nèi)的重量損失，可以確定腐蝕速率。這通常表示為厚度隨時間的損失，例如毫米/年。根據(jù)定義，如果腐蝕速率不超過0.1毫米/年，則通常認(rèn)為不鏽鋼在特定環(huán)境中具有耐均勻腐蝕的能力。

西安不鏽鋼點蝕和縫隙腐蝕

均勻腐蝕會引起鈍化膜的廣泛破壞，但點蝕和縫隙腐蝕是由鈍化膜的局部破壞引起的。在實際情況中，不鏽鋼的腐蝕失效通常是局部腐蝕，而不是均勻腐蝕的結(jié)果，請參見圖3。在這種情況下，不鏽鋼表麵局部形成電偶，這會導(dǎo)致快速的腐蝕蔓延。與均勻腐蝕相比，局部腐蝕的重量損失可能很小，作為腐蝕嚴(yán)重程度指標(biāo)的腐蝕速率與局部腐蝕無關(guān)。相反，點蝕和縫隙腐蝕被認(rèn)為是一種非此即彼的情況，一旦局部腐蝕開始，很快就會穿透材料，因此需要避免。

在含鹵素離子的環(huán)境中，例如氯化物，不鏽鋼特彆容易出現(xiàn)點蝕和縫隙腐蝕。因此，存在局部腐蝕風(fēng)險的環(huán)境包括含大量氯化物的液體，例如海水和各種工業(yè)溶液。

縫隙腐蝕（見圖4）發(fā)生在縫隙和其他密閉空間中，以及在使用過程中形成的沉積物下。在水性環(huán)境中，不鏽鋼表麵自然發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會消耗氧氣。在縫隙內(nèi)部停滯的溶液中，新氧化劑的供應(yīng)受到限製?？p隙內(nèi)溶液的成分逐漸變得不同於周圍溶液的成分。當(dāng)形成濃差電池時，這種成分差異就增加了腐蝕的風(fēng)險。

越來越強(qiáng)的腐蝕性環(huán)境*終會破壞縫隙內(nèi)部的鈍化膜，而小麵積裸露的金屬表麵將充當(dāng)縫隙周圍更大鈍化區(qū)域的陽極。

對於任何類型的腐蝕，點蝕和縫隙腐蝕的風(fēng)險取決於環(huán)境因素和合金的耐腐蝕性。高氯化物濃度，低pH值和高溫都會增加點蝕和縫隙腐蝕的可能性。其他鹵化物（如溴化物和碘化物）也可能引起點蝕和縫隙腐蝕。

西安不鏽鋼應(yīng)力腐蝕開裂

應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）是一種脆性破壞模式，由機(jī)械應(yīng)力和腐蝕環(huán)境共同作用引起。在預(yù)計不會出現(xiàn)點蝕、縫隙或均勻腐蝕的環(huán)境中，可能會導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度快速損失，並可能導(dǎo)致破裂的災(zāi)難性故障，這使其成為隱蔽的腐蝕形式。應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生，必須滿足三個要求：

如果除去這三個因素之一，則不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。與點蝕和縫隙腐蝕一樣，不鏽鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕*常見的原因是含氯化物的溶液和高溫。隨著氯化物濃度的增加，溫度的升高和pH值的降低，應(yīng)力腐蝕開裂的風(fēng)險也隨之增加。不鏽鋼的應(yīng)力腐蝕通常以細(xì)小、分支裂紋的形式出現(xiàn)。

由於裂紋的快速擴(kuò)展，應(yīng)力腐蝕開裂引起的失效通常會突然發(fā)生而冇有預(yù)警。在*嚴(yán)重的情況下，組件的故障可能會在幾天甚至幾小時內(nèi)發(fā)生。

西安不鏽鋼腐蝕疲勞

當(dāng)材料承受周期性載荷時，它能夠在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低於材料極限拉伸應(yīng)力的載荷下失效。如果材料同時暴露在腐蝕性環(huán)境中，則即使在更低的負(fù)載下，也可能在較短的時間後發(fā)生失效。這是由一種稱為腐蝕疲勞的腐蝕引起的，該腐蝕與應(yīng)力腐蝕開裂相似、導(dǎo)致脆性破壞。但是因腐蝕疲勞而產(chǎn)生的裂紋分支較少，見圖6。腐蝕疲勞通常發(fā)生在常溫環(huán)境和中性溶液中。

西安不鏽鋼晶間腐蝕

晶間腐蝕是指材料晶界及鄰近部位優(yōu)先受到腐蝕, 而晶粒本身不被腐蝕或腐蝕很輕微的一種局部腐蝕，見圖7。在不鏽鋼中，碳化鉻或金屬間相的沉澱可能導(dǎo)致晶間腐蝕。由於以前不鏽鋼的高碳含量（0.05-0.15％），這種腐蝕是潛在危險。現(xiàn)代不鏽鋼的生產(chǎn)過程中使用AOD（氬氧精煉爐），已使碳含量降低，因此晶間腐蝕在今天已很少成為問題。

西安不鏽鋼電偶腐蝕

電偶腐蝕是兩種不同的金屬相互接觸而同時處於電解質(zhì)中所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。通常，比較活潑的金屬（陽極）會受到更嚴(yán)重的腐蝕，而惰性的金屬（陰極）則受到保護(hù)。通常在兩種金屬的結(jié)合處附近*易發(fā)生這種電偶腐蝕。

隻要不鏽鋼保持鈍化狀態(tài)，它們在大多數(shù)環(huán)境中都會比其他金屬材料更有惰性，因此在大多數(shù)電偶中都是陰極。另一方麵，與不鏽鋼的電阻偶合可能會增加諸如高碳鋼、鍍鋅鋼、銅和黃銅等非貴金屬的腐蝕速率。不同不鏽鋼鋼種之間的電偶腐蝕通常不是問題，前提是每種不鏽鋼在特定環(huán)境中都是鈍化的。