西安不銹鋼的耐腐蝕能力

腐蝕是一種電化學(xué)過(guò)程，其中金屬與周?chē)h(huán)境發(fā)生反應，所導致的降解引發(fā)材料性能（例如機械強度，外觀(guān)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(guò)剩的能量”推動(dòng)腐蝕，因為金屬將試圖恢復到其自然狀態(tài)。

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

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

西安不銹鋼和鈍化

從本質(zhì)上講，不銹鋼不屬于金或鉑這樣的貴金屬。不銹鋼的耐腐蝕性是來(lái)自于鉻，鐵的氧化物和氫氧化物構成的看不見(jiàn)而且不溶的薄層，通常稱(chēng)為鈍化膜。

即使鈍化膜只有幾納米的厚度，它也可以有效地使下方的金屬與周?chē)h(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，有效地減緩了引起腐蝕的電化學(xué)反應，腐蝕速率較沒(méi)有鈍化膜時(shí)的腐蝕速率遠遠降低。其他金屬（例如鉻，鋁和鈦）也表現出鈍化性，不銹鋼是利用鉻鈍化的能力。

在含有足夠氧化劑的環(huán)境中，不銹鋼表面的鈍化膜會(huì )自發(fā)形成。此外，如果鈍化膜下面的金屬由于機械損傷（例如刮擦）而暴露在外，它會(huì )自發(fā)地重新鈍化。空氣以及大多數水溶液中的氧氣含量足以形成和維持不銹鋼鈍化膜。如果能有效的保留住鈍化膜，不銹鋼幾乎可以長(cháng)久使用。

西安不銹鋼均勻腐蝕

在鈍化膜不穩定的環(huán)境中會(huì )發(fā)生均勻腐蝕，未保護的金屬表面或多或少地均勻減少，如圖2所示。在酸或熱堿性溶液中，不銹鋼的均勻腐蝕是*常見(jiàn)的。另外，氯化物和氟化物的熔鹽也可以導致均勻腐蝕。

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(guò)在一定表面積測量單位時(shí)間內的重量損失，可以確定腐蝕速率。這通常表示為厚度隨時(shí)間的損失，例如毫米/年。根據定義，如果腐蝕速率不超過(guò)0.1毫米/年，則通常認為不銹鋼在特定環(huán)境中具有耐均勻腐蝕的能力。

西安不銹鋼點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕

均勻腐蝕會(huì )引起鈍化膜的廣泛破壞，但點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕是由鈍化膜的局部破壞引起的。在實(shí)際情況中，不銹鋼的腐蝕失效通常是局部腐蝕，而不是均勻腐蝕的結果，請參見(jiàn)圖3。在這種情況下，不銹鋼表面局部形成電偶，這會(huì )導致快速的腐蝕蔓延。與均勻腐蝕相比，局部腐蝕的重量損失可能很小，作為腐蝕嚴重程度指標的腐蝕速率與局部腐蝕無(wú)關(guān)。相反，點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕被認為是一種非此即彼的情況，一旦局部腐蝕開(kāi)始，很快就會(huì )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，不銹鋼特別容易出現點(diǎn)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(jiàn)圖4）發(fā)生在縫隙和其他密閉空間中，以及在使用過(guò)程中形成的沉積物下。在水性環(huán)境中，不銹鋼表面自然發(fā)生的化學(xué)反應會(huì )消耗氧氣。在縫隙內部停滯的溶液中，新氧化劑的供應受到限制。縫隙內溶液的成分逐漸變得不同于周?chē)芤旱某煞帧．斝纬蓾獠铍姵貢r(shí)，這種成分差異就增加了腐蝕的風(fēng)險。

越來(lái)越強的腐蝕性環(huán)境*終會(huì )破壞縫隙內部的鈍化膜，而小面積裸露的金屬表面將充當縫隙周?chē)筲g化區域的陽(yáng)極。

對于任何類(lèi)型的腐蝕，點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的風(fēng)險取決于環(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(huì )增加點(diǎn)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(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。

西安不銹鋼應力腐蝕開(kāi)裂

應力腐蝕開(kāi)裂（SCC）是一種脆性破壞模式，由機械應力和腐蝕環(huán)境共同作用引起。在預計不會(huì )出現點(diǎn)蝕、縫隙或均勻腐蝕的環(huán)境中，可能會(huì )導致機械強度快速損失，并可能導致破裂的災難性故障，這使其成為隱蔽的腐蝕形式。應力腐蝕開(kāi)裂的發(fā)生，必須滿(mǎn)足三個(gè)要求：

如果除去這三個(gè)因素之一，則不會(huì )發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂。與點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕一樣，不銹鋼發(fā)生應力腐蝕*常見(jiàn)的原因是含氯化物的溶液和高溫。隨著(zhù)氯化物濃度的增加，溫度的升高和pH值的降低，應力腐蝕開(kāi)裂的風(fēng)險也隨之增加。不銹鋼的應力腐蝕通常以細小、分支裂紋的形式出現。

由于裂紋的快速擴展，應力腐蝕開(kāi)裂引起的失效通常會(huì )突然發(fā)生而沒(méi)有預警。在*嚴重的情況下，組件的故障可能會(huì )在幾天甚至幾小時(shí)內發(fā)生。

西安不銹鋼腐蝕疲勞

當材料承受周期性載荷時(shí)，它能夠在遠遠低于材料極限拉伸應力的載荷下失效。如果材料同時(shí)暴露在腐蝕性環(huán)境中，則即使在更低的負載下，也可能在較短的時(shí)間后發(fā)生失效。這是由一種稱(chēng)為腐蝕疲勞的腐蝕引起的，該腐蝕與應力腐蝕開(kāi)裂相似、導致脆性破壞。但是因腐蝕疲勞而產(chǎn)生的裂紋分支較少，見(jiàn)圖6。腐蝕疲勞通常發(fā)生在常溫環(huán)境和中性溶液中。

西安不銹鋼晶間腐蝕

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(jiàn)圖7。在不銹鋼中，碳化鉻或金屬間相的沉淀可能導致晶間腐蝕。由于以前不銹鋼的高碳含量（0.05-0.15％），這種腐蝕是潛在危險。現代不銹鋼的生產(chǎn)過(guò)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(wèn)題。

西安不銹鋼電偶腐蝕

電偶腐蝕是兩種不同的金屬相互接觸而同時(shí)處于電解質(zhì)中所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。通常，比較活潑的金屬（陽(yáng)極）會(huì )受到更嚴重的腐蝕，而惰性的金屬（陰極）則受到保護。通常在兩種金屬的結合處附近*易發(fā)生這種電偶腐蝕。

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