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304不銹鋼化學(xué)成分對耐蝕性能的影響

2023-03-22 17:52:26 正佳不銹鋼

影響304不銹鋼耐蝕性的因素很多，可以分為環(huán)境因素和內(nèi)在因素兩大類。環(huán)境因素包括溫度、濕度、PH值、氯離子濃度等。內(nèi)在因素主要有鋼的化學(xué)成分（合金元素)、微觀組織、金屬表面粗糙度等，其中化學(xué)成分，即合金元素，是根本的內(nèi)在因素。304不銹鋼化學(xué)成分對耐蝕性能有什么影響呢？

  鉻（Cr）：鉻是增加不銹鋼耐蝕性能的基本元素之一，鉻主要作用是提高鋼的鈍化膜的修復(fù)能力或再生能力，提高不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能。鉻含量增加時，有利于貧鉻區(qū)與富鉻區(qū)含鉻量的平衡，從而降低了晶間腐蝕的敏感性。304不銹鋼中的鉻含量在18~20%。

  鎳（Ni）：鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料，也是304不銹鋼的主要元素之一，提高奧氏體含量，同時提高鋼的抗腐蝕能力。如果沒有鉻，只有含鎳27%時才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變，所以鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。鎳在不銹鋼中的作用在于它能使高鉻鋼的組織發(fā)生變化，使不銹鋼的耐腐蝕性能獲得改善，不僅能耐酸，還能抗非氧化性介質(zhì)的耐蝕性，但對高溫含硫氣體不耐腐蝕。

  碳（C）：碳元素對304不銹鋼的組織和性能有很大影響。一方面它是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用很大，相當(dāng)于鎳的30倍；另一方面由于碳與鉻的親和力很大，能和鉻形成一系列的復(fù)雜碳化物，含碳量越高，形成的碳化物越多，鉻的消耗量就越大，使得晶間腐蝕性能越差。

  硅（Si）：硅是強(qiáng)鐵素體形成元素，在一般不銹鋼中為常存雜質(zhì)元素。大量研究表明硅對不銹鋼的耐氯離子腐蝕性能是有利的，硅可提高耐蝕性能是因為在存在氧化劑（如強(qiáng)酸）的介質(zhì)中，硅會在不銹鋼表面層富集提高了不銹鋼表面的鈍化能力。

  錳（Mn)：在鉻不銹鋼中加入錳，不形成夾雜的情況下，對鋼的耐蝕性沒有多大的影響。但Mn能和鋼中的S結(jié)合成MnS夾雜。MnS在酸性溶液中的溶解速率較大，是孔蝕的敏感點(diǎn)。隨著Mn含量的增加合金的腐蝕率增大，孔蝕電位下降。因此，增加合金的Mn含量對抗孔蝕是不利的。

  磷（P）：磷是不銹鋼中的雜質(zhì)元素。一般認(rèn)為，磷會提高鋼的抗應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性和抗焊接腐蝕裂紋性，對腐蝕性能是有害的。磷導(dǎo)致氧濃差電流增大，影響了鈍化膜形成和愈合過程對不銹鋼抗孔蝕是有害的。隨著磷含量的增高，孔蝕電位下降，降低了不銹鋼對孔蝕的抗力，不銹鋼抗點(diǎn)蝕和晶界腐蝕性能愈差。

  硫（S）：硫在一般不銹鋼中是常有雜質(zhì)元素，均降低不銹鋼的腐蝕性能。硫是焊縫中常存的有害元素之一，能促使焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋、降低沖擊韌度和耐腐蝕性。硫化猛（MnS）夾雜對耐點(diǎn)蝕性能有害，在酸性環(huán)境中MnS夾雜具有較強(qiáng)的溶解能力，它的溶解會誘發(fā)點(diǎn)蝕。