A. 船舶上的金属在海水中腐蚀的几种类型
船舶长期处于海洋环境中,腐蚀极为严重,而腐蚀速度与海水的流运速度、气泡、温度、冲击性以及海水所含微生物等因素都有极为密切的关系。船体在海水吕的腐蚀主要有电化学腐蚀、机械作用腐蚀、生物腐蚀和化学腐蚀几种,其中最主要的是电化学腐蚀,即在腐蚀过程中有微电流产生。
发生在船体钢结构上的电化学腐蚀
1.氧的浓差电池作用
由于氧有夺取电子的能力,且水面的氧较水下的氧多,故近水面部分的金属得到电子成为阴极,而水中部分的金属失去电子成为阳极而发生腐蚀。腐蚀发生后,缝隙或缺口处的氧多,而底部氧少,从而底部继续腐蚀,最后成为锈坑或锈穿。
2.两种不同金属或钢种的腐蚀
在海水中,两种不同成分的金属接触时,电势较低的金属成为阳极发生腐蚀,例如铆钉和焊缝处容易锈蚀,原因即在于此。
3.氧化皮引起的腐蚀
由于氧化皮的电极电位比钢铁约高0.26V,所以成为阴极,而钢铁本身成为阳极发生腐蚀。
4.涂膜下的腐蚀
由于实际上涂膜表面有微孔存在,所以海水仍可缓慢穿过涂膜产生电化学腐蚀。此时,含涂膜的部分成为阴极,不含涂膜的部分成为阳极而发生腐蚀,所以使涂膜鼓起破坏。在涂膜未损环或失效时,这一过程是缓慢的。
涂漆前未除尽的氧化皮、锈蚀物、污物、水分、盐类等,在涂膜下加速腐蚀进程,破坏涂膜。涂装时漏涂等施工缺陷也会加速腐蚀进程,从而过早破坏涂膜。涂膜损坏后,将产生前述各种腐蚀,这种腐蚀速度比未涂漆时更快。
5.杂散电流引起的腐蚀
由于供电或电焊时,违反操作规程,产生漏电,从而使船体变成一个巨大的阳极,产生大规模的腐蚀。这种腐蚀是非常惊人的,例如,某厂建造的四艘海船,出厂一年,6mm的钢板几乎全部烂穿。
机械作用腐蚀
机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损,两者相互加速。其中包括冲击腐蚀,这是由于液体湍流或冲击所造成的;空泡腐蚀,高速流动的液体,因不规则流动,产生空泡,形成“水锤作用”,常常破坏金属表面的保护膜,加速腐蚀作用,如螺旋桨、泵轴等处易发生;微振磨损腐蚀,两个紧接着的表面相互振动而引起的磨损;应力腐蚀开裂,是在拉伸应力的腐蚀介质作用下的金属腐蚀破坏,金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。
生物腐蚀生物腐蚀是由海洋生物在船度附着引起的,这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。由于海洋生物在船度的附着,破坏了漆膜,造成局部电化学腐蚀;由于微生物的新陈代谢作用,分泌出具有侵蚀性的产物如C02/NH4OH/H2S等以及其他有机酸和无机酸引起钢板的腐蚀作用。本文编辑:进口铝板
B. 请以钢铁材料为例,简述扫描电镜及 电子探针X射线能谱仪在材料组织形 貌观察及微区成分分析中应用
在设备发展历史当中,扫描电镜首先发明,但开始阶段扫描电镜分辨率对于光学显微镜没有优势,电子探针优先扫描电镜商品化应用。
最早的电子探针不能成像,将光学显微镜集成在电子光学镜筒中,使用光学显微镜观察组织形貌,然后调节偏转线圈,将电子束定位在感兴趣区域,使用x射线波谱仪对该区域的化学成分进行定性定量。电子探针主要应用在金属材料和矿物研究方面,对于金相学和岩相学的发展完善起到关键作用。
对于金属材料,断口失效微观分析是最需要经常观察的,在扫描电镜可以承担重任之前,都采用透射电镜复制断口形貌(C膜复形),采用扫描透射方式观察,费时费力。
可以直接观察断口形貌特征的扫描电镜,一直在极力发展当中,随着二次电子探测器的改进,和成像理论的完善,扫描电镜分辨率有了实质性提高,扫描电镜进入商品化发展阶段。金属材料粗糙断口微观形貌基本不再使用透射电镜,在扫描电镜之下一目了然,而且扫描电镜可以从肉眼可见的宏观区域到微米量级区域结构进行大景深很有立体感的观察,极大改善了研究条件。
随着扫描电镜技术突破,电子探针紧跟着进行改进,集成扫描电镜技术及X射线波谱技术,可以微观成像,在远超过光学显微镜视力范围的感兴趣区域进行精确化学成分分析。
扫描电镜进入商品化初期,分辨率距离理论分辨率还有非常大的差距,因此扫描电镜的商品化发展非常迅速,到目前为止最好的扫描电镜,已经基本接近当前一般设计的理论分辨率。由于电子探针的使命是进行X射线微区分析,而X射线作用区的空间分辨率理论上被定位在一到几个微米范围,和电子光学系统分辨率关系不大。因此电子探针技术并不追求高分辨率。就目前来说,钨灯丝电子探针的分辨率基本停留在上世纪七十年代扫描电镜的分辨率水平,就足够了。
半导体材料在X射线探测技术上的应用,导致X射线能谱仪的发明和迅速广泛使用。X射线能谱仪可以同时分析进入探测硅片的所有元素特征X射线,同时展谱,而WDS对元素逐个搜索和展谱需要漫长的时间,早期一个元素定性可能都需要几个小时,而EDS只需要几分钟即可对所有元素完美实现定性。因此EDS被广泛配置在SEM中,用于高分辨观察和微区化学定性及半定量研究,在金属材料断口分析中起到重要作用;同时EDS也被配置在电子探针当中主要用于化学定性,替代WDS漫长的搜索定性,WDS直接用EDS结果直接进行定量分析,极大提高了电子探针的分析速度。
另外电子探针的WDS定量分析,都使用标准样品。而EDS大多进行无标样分析。
---- 以上讲的可能太罗嗦,希望有点用!
C. 怎样的不锈钢才真正的永久不生锈
不锈钢是在一般碳素钢中添加一定含量的铬元素冶炼制成的。不锈钢之所以具有不锈性,关键是由于钢中含有铬这种元素。铬在腐蚀介质的作用下,钢件表面生成一层坚固致密的氧化物膜,称作“钝化膜”。这层膜使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀。并且还有自我修复的能力,如果一旦遭到破坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续起保护作用。不锈钢的不锈性,还与使用环境有关,不同的环境,要使用含铬量不同的不锈钢。含铬量的高低是决定不锈钢性能的根本因素。据悉欧美等国标准规定铬含量最低不能小于10.5%,日本规定是11%,我国为12%。
专家指出,真正的不锈钢酸洗又分为奥氏体、铁素体、马氏体、奥氏体-铁素体双相和沉淀硬化等五类产品。其中奥氏体和一部分沉淀硬化不锈钢是无磁的,所以当用吸铁石敲击时,有抗拒吸铁石的能力。剩余类型的则是有磁性的,因此完全可以用吸铁石吸住。
专家用特别通俗的语言概括为:在空气、水、蒸汽等弱腐蚀介质中不生锈的钢是不锈钢。
生锈原因:铬元素是关键
我们有时会发现街头一些旗杆、候车亭、灯箱等设施的不锈钢发生明显锈迹的酸洗现象,既然是不锈钢钝化,为什么还会生锈呢?
对于这个问题,专家解释说:出现这些情况,有两个原因,一是材料中铬的含量低,属于劣质不锈钢。二是根本就不是不锈钢,而是用电镀蒙骗用户。据了解,现在很多装饰材料都是用这种电镀工艺处理外表的,由于材料是一般钢铁,所以当电镀层剥落后,自然会生锈。
如何才能识别真假不锈钢呢?专家指出:不锈钢是一种专业性很强的产品,仅凭眼睛识别的确不容易。专家建议:国家有关机构应建立健全不锈钢制品标识标准体系,强制所有进入流通环节的不锈钢制品提供产品质量保证书,并详细注明所采用的标准、钢号和化学成分,只有这样,才能使消费者一目了然。
另外专家特别强调,希望借助媒体宣传告诉消费者,用"吸铁石"辨别不锈钢真假的办法不可取。他说,长期以来,由于我国使用的无磁奥氏体不锈钢(又称300系列不锈钢)比例很大,使人们产生了所有不锈钢都无磁的错觉。实际上,部分200系列不锈钢,比国际、国内标准降低了铬含量,增加了锰含量,确实没有了磁性,但由于低铬高锰,降低了耐蚀性能,质量是很差的。如果消费者拿一块吸铁石去鉴别,很有可能把价格比200系列低、质量比200系列优良的有磁性的400系列不锈钢产品误以为是假冒伪劣产品而拒之门外,而买回来的正好可能是无磁的、耐蚀性能差的部分200系列不锈钢劣质产品。
D. 不锈钢在什么情况下会出现裂纹和变脆性
304不锈钢是一种很常见的不锈钢,业内也叫做18/8不锈钢。它的抗腐蚀性能要优于 430不锈钢,但是价格又比316不锈钢便宜,因此广百泛使用于生活中,例如:一些高档的不锈钢度餐具,户外的不锈钢栏杆等。
系统描述:304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。在大气中耐腐蚀, 如果是工业性气氛或重污染地区,则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品知的加工、储存和运输。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、家庭用品、建材、化学、食品工业等。304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。
抗拉强度 σb (MPa)≥520
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥205
伸长率 δ5 (%)≥40
断面收缩率道 ψ (%)≥60
硬度:≤187HB;≤90HRB;≤200HV
304不锈钢会在什么样的环境下发生较严重腐蚀?
不锈钢是石油、化工、化肥、食品、国防、餐具、合成纤维和石油提炼等产业行业中广泛使用的金属材,而很多容器、管道、阀门、泵、等一般都因与各种腐蚀性介质接触遭受腐蚀而报废。据统计,全世界每年因腐蚀而报废的钢材约占钢材年产量的1/4。而不锈钢的产量占钢铁总产量的1%。因此,材料受到腐蚀而失效是当今材料研究与发展中的三大主要题目之一。
不锈钢是指具有抗腐蚀性能的一类钢种。
通常所说的不锈钢是不锈钢与耐酸钢的总称。
不锈钢不一定耐酸,但耐酸钢同时又是不锈钢。
所谓不锈钢是指能抵抗大气及弱腐蚀介质腐蚀的钢种。腐蚀速度<0.01mm/年者为完全耐腐蚀钢,速度<0.1mm/年者为耐蚀钢。所谓的耐酸钢是指在各种强腐蚀介质中能耐酸的钢.腐蚀速度<0.1mm/年者为完全耐蚀,腐蚀速度<1mm/年者为耐蚀。因此,不锈钢并不是不腐蚀、只不过腐蚀速度较慢而已、尽对不被腐蚀的钢是不存在的。
值得留意的是在同一介质中.不同种类的不锈钢腐蚀速度大不相同而同一种不锈钢在不同的介质中腐蚀行为也大不一样。例如.Ni-Cr不锈钢在氧化性介质中的耐蚀性很好.但在非氧化介质中(如盐酸)的耐蚀性就不好了。因此把握各类不锈钢的特点、对于正确选择和使用不锈钢是很重要的。
不锈钢不仅要耐蚀,还要承受或传递载荷,因此还需要具有较好的力学性能。不锈钢一般以板、管等型材加工成构件或零件,因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。
不锈钢按典型组织分为:铁素体(F)型不锈钢;马氏体(M)型不锈钢;奥氏体(A)型不锈钢;奥氏体-铁素体(A-F)双相型不锈钢;沉淀硬化型不锈钢。
一、金属腐蚀
(一)金属的腐蚀过程
在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象称为腐蚀。腐蚀基本上有两种形式.化学腐蚀和电化学腐蚀。在生产实际中碰到的腐蚀主要是电化学腐蚀,化学腐蚀中不产生电流,巨在腐蚀过程中形成某种腐蚀产物。这种腐蚀产物一般都覆盖在金属表面上形成一层膜,使金属与介质隔离开来。
假如这层化学天生物是稳定、致密、完整并同金属表层牢固结合的,则将大大减轻甚至可以防止腐蚀的进一步发展,对金属起保护作用。形成保护膜的过程称为钝化。例如,天生SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜,这些氧化膜结构致密、完整、无疏松、无裂纹且不易剥落,可起到保护基体金属、避免继续氧化的作用。例如铁在高温氧化时天生的Fe2O3。反之,有些氧化膜是不连续的,或者是多孔状的.对基体金属没有保护作用。例如.有些金属的氧化物,如Mo2O3、WO3在高温下具有挥发性,完全没有覆盖基体的保护作用。
可见,氧化膜的产生及氧化膜的结构和性质是化学腐蚀的重要特征。因此,进步金属耐化学腐蚀的能力,主要是通过合金化或其它方法,在金属表面形成一层稳定的、完整致密的并与基体结合牢固的氧化膜,也称为钝化膜,电化学腐蚀是金属腐蚀更重要的、更普遍的形式,它是由不同的金属或金属的不同电极电位而构成原电池所产生的。
这种原电池腐蚀是在显微组织之间产生的故又称之为微电池腐蚀。电化学腐蚀的特点是有电介质存在,不同金属之间、金属微区之间或相之间有电位差异连通或接触,同时有腐蚀电流产生。
二、腐蚀类型
金属材料在产业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。不同材料在不同负荷及不同介质环境的作用下,其腐蚀形式主要有以下几类:
一般腐蚀:金属裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低构件受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀的危害性小。
晶间腐蚀:指沿品界进行的腐蚀,使晶粒的连接遭到破坏。这种腐蚀的危害性最大,它可以使金属变脆或丧失强度,敲击时失往金属声响,易造成忽然事故。晶间腐蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式,这是由于晶界区域与晶内成分或应力有差别,引起晶界区域电极电位明显降低而造成的电极电位助差别所致。
应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的,这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化介质和碱性氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀,在很多设备的事故中占相当大的比例。
点腐蚀:点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害性很大,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。
点腐蚀产生的原因是在介质的作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。或者在含有氯离子的介质中,材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引出发点腐蚀。
腐蚀疲惫:金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。明显降低钢的疲惫强度,导致过早断裂。腐蚀疲惫不同于机械疲惫,它没有一定的疲惫极限,随着循环次数的增加,疲惫强度一直是下降的。
除了上述各种腐蚀形式以外,还有由于宏观电池作用而产生的腐蚀。例如,金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋桨材料不同等因电极电位差别而造成的腐蚀。
从上述腐蚀机理可见,防止腐蚀的着眼点应放在:尽可能减少原电池数目,使钢的表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜;在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间的电极电位差。
不锈钢的合金化原理
进步钢耐蚀性的方法很多,如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。但是利用合金化方法,进步材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一,其方法如下:
(1)加进合金元素,进步钢基体的电极电位,从而进步钢的抗电化学腐蚀能力。一般钢中加进Cr、Ni、Si多元素均能进步其电极电位。由于Ni较缺,Si的大量加进会使钢变脆,因此,只有Cr才是明显进步钢基体电极电位常用的元素。
Cr能进步钢的电极电位,但不是呈线性关系。实验证实钢的电极电位随合金元素的增加,存在着一个量变到质变的关系,遵循1/8规律。
当Cr含量达到一定值时即1/8原子(l/8、2/8、3/8……)时,电极电位将有一个突变。因此,几乎所有的不锈钢中,Cr含量均在12.%(原子)以上,即11.7%(质量)以上。
(2)加进合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。从而进步钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加进Cr,Si.Al等合金元素,使钢的表层形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可进步钢的耐蚀性。
(3)加进合金元素使钢在常温时能以单相状态存在,减少微电池数目从而进步钢的耐蚀性。如加进足足数目的Cr或Cr-Ni,使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。
(4)加进Mo、Cu等元素,进步抗腐蚀的能力。
(5)加进Ti,Nb等元素,消除Cr的晶间偏析,从而减轻了晶间腐蚀倾向。
(6)加进Mn、N等元素,代替部分Ni获得单相奥氏体组织,同时能大大进步铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。
不锈钢的种类和特点
不锈钢有两种分类法:一种是按合金元素的特点,划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。
另一种是按在正火状态下钢的组织状态,划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢、A一F双相不锈钢。
三、马氏体不锈钢
典型的马氏体不锈钢有1Cr13~4Cr13和9Cr18等
1Cr13钢加工工艺性能良好。可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。2Crl3冷变形前不要求预热,但焊接前需预热,1Crl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等,而3Cr13、4Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件;9Crl8可做耐蚀轴承及刀具。
四、铁素体不锈钢
铁素不锈钢的含Cr量一般为13%~30%合碳量低于0.25%。有时还加进其它合金元素。金相组织主要是铁素体,加热及冷却过程中没有αγ转变,不能用热处理进行强化。抗氧化性强。同时,它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。铁?体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件,广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。
典型的铁素体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型。
五、奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和脆性过大而发展起来的。基本成分为Crl8%、Ni8%简称18-8钢。其特点是合碳量低于0.1%,利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。
奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻产业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能,但在局部抗腐蚀方面,仍存在下列题目:
1、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀
奥氏作不锈钢在450~850℃保温或缓慢冷却时,会出现晶问腐蚀。
含碳量越高,晶间蚀倾向性越大。此外,在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。使其四周基体产生贫铬区,从而形成腐蚀原电池而造成的。这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀:
(1)降低钢中的碳量,使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度,即从根本上解决了铬的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的题目。通常钢中合碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。
(2)加进Ti、Nb等能形成稳定碳化物(TiC或NbC)的元素,避免在晶界上析出Cr23C6,即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。
(3)通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例,使其具有奥氏体+铁索体双相组织,其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。
(4)采用适当热处理工艺,可以防止晶间腐蚀,获得最佳的耐蚀性。
2、奥氏体不锈钢的应力腐蚀
应力(主要是拉应力)与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂,简称SCC(StressCrackCorrosion)。奥氏体不锈钢轻易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当含Ni量达到8%一10%时,奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大,继续增加含Ni量至45~50%应力腐蚀倾向逐渐减小,直至消失。
防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加进Si2~4%并从冶炼上将N含量控制在0.04%以下。此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量。另外可选用A-F双相钢,它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹碰到铁素体相后不再继续扩展,铁素体含量应在6%左右。
3、奥氏作不锈钢的形变强化
单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能,可以冷拔成很细的钢丝,冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后,钢的强度大力进步,尤其是在零下温区轧制时,效果更为明显。抗拉强度可达2000MPa以上。这是由于除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发M转变。
奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接,则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加。并因部分γ->M转变而产生铁磁性,在使用时(如仪表零件中)应予以考虑。
再结晶温度随形变量而改变,当形变量为60%时,其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为850~1050℃,850℃则需保温3h,1050℃时透烧即可,然后水冷。
4、奥氏作不锈钢的热处理
奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有:固溶处理、稳定化处理和往应力处理等。
(1)固溶处理。将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体中,并将此状态保存到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善。
如上所述,为了防止晶问腐蚀,通常采用固溶化处理,使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却。对于薄壁件可采用空冷,一般情况采用水冷。 (2)稳定化处理。一般是在固溶处理后进行,常用于含Ti、Nb的18-8钢,固处理后,将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解,脱而钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成铬的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。
(3)往应力处理。往应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300~350℃回火。对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢,加热温度不超过450℃,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加热,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温度),可以减轻晶间腐蚀倾向并进步钢的应力腐蚀抗力。
六、奥氏体-铁素体双相不锈钢
在奥氏不锈钢的基础上,适当增加Cr含量并减少Ni含量,并与回溶化处理相配合,可获得具有奥氏体和铁素体的双相组织(含40~60%δ-铁素体)的不锈钢,典型钢号有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。双相不锈钢有较好的焊接性,焊后不需热处理,而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性也较小。但由于含Cr量高,易形成σ相,使用时应加以留意。
在腐蚀环境中选择不锈钢时,除应对不锈钢的具体使用条件有详细的了解外,还需要考虑的主要因素有:不锈钢的耐蚀性、强度、韧性和物理性能、加工、成形性能、资源、价格和取得的难易。
1.耐蚀性能
耐蚀性包括不锈性和耐酸,碱,盐等腐蚀介质的性能以及高温下抗氧化,硫化,氯化,氟化等的性能.由于选用不同不锈钢主要是为了解决实际工程中所遇到的各种腐蚀问题,为此在腐蚀环境中不锈钢的耐蚀性如何是选材人员首先需要考虑的.腐蚀是金属与介质间由于化学或电化学作用而引起的破坏,而耐蚀性指不锈钢抵抗介质腐蚀破坏的能力,故当选材中涉及耐蚀性时,需要注意以下几点.
1.耐蚀性的标准是人为确定的,既要承认它,使用它,又不能受它的约束,要根据具体使用要求来确定是否耐蚀的具体标准.
目前对不锈钢的耐蚀性多采用10级标准,选择哪一级做为耐腐蚀的要求,要考虑设备,部个的特点(薄厚,大小).使用寿命长短,产品质量(如杂质,颜色,纯度)等的要求,一般说来,对使用过程中要求光洁镜面或尺寸精密的设备仪表和部件,可选择1~3级标准;对要求密切配合,长期不漏或要求使用限长的设备,部件选2~5级,对要求不高检修方便或要求寿命不很长的设备,部件则可选用4~7级,除特殊例外,不锈钢在使用条件下年腐蚀率超过1mm者一般多不选用,需要指出,10级标准对于产生局部腐蚀时是不适用的.
2.耐蚀性是相对的,有条件的,常说的不锈钢的不锈性,耐蚀性系指指相对于生锈和不耐蚀而言,是指在一定条件下(介质,浓度,温度,杂质,压力,流速等一定时).截至目前为止,还没有在任何腐蚀环境中均具有不锈性,耐蚀性的不锈钢,因此选项材人员心须针对具体使用条件加以选择,不锈钢牌号选定后,使用部门还要针对所选用的不锈钢的特性正确使用,即合理选材加正确使用才能达到具有不锈性或耐腐蚀的目的.
3.选择不锈钢既要考虑其耐一般腐蚀的性能,又要考虑其耐局部腐蚀的性能,在一些水介质和化工介质中,后者更需予以注意,这是因为,选材人员一般多重视不锈钢的耐一般腐蚀性能,而在使用条件下,它们对局部腐蚀,例如对应力腐蚀孔蚀等的敏感性如何则考虑较少;不锈钢的局部腐蚀多在耐一般腐蚀性能很好的腐蚀环境中发生,局部腐蚀常常导致不锈钢设备,部件的突然破坏,其危害性远远大于一般腐蚀.
4.在一些使用条件下,还会遇到这种情况,当工作介质中或所生产的工业产品中,即使含有微量的某种或某此不锈钢中的金属离子时,便会影响化工工艺过程工工业产品的质量(包括光泽,颜色,纯度等).这种情况在核燃料制药和颜料等工业中最为常见,此时常常选用不含某种元素的不锈钢或适当提高所选用不锈钢耐蚀性档次,以便使金属离子降低到允许的限度.
5.不锈钢制造设备,部件若因腐蚀而失效时,应当进行腐蚀破坏原因的分析,查明原因后采取措施,而不应一扔了之.
E. 什么是电化学腐蚀
什么是电化学腐蚀?
金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
F. 不锈钢过滤网会生锈么
当然这样的说法有一定的道理,现在不良厂家到处都是,但这中说法并不完整,其时不锈钢也要生锈。生锈主要是铁元素与空气中的氧气或二氧化碳溶解于水中,产生氧化或电解的反应,形成氧化铁、氢氧化铁、碱式碳酸铁等成分的过程。不锈钢是在一般碳素钢中添加一定含量的铬元素冶炼制成的。不锈钢之所以具有不锈性,关键是由于钢中含有铬这种元素。铬在腐蚀介质的作用下,钢件表面生成一层坚固致密的氧化物膜,称作“钝化膜”。这层膜使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀。并且还有自我修复的能力,如果一旦遭到破坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续起保护作用。不锈钢的不锈性,还与使用环境有关,不同的环境,要使用含铬量不同的不锈钢。含铬量的高低是决定不锈钢性能的根本因素。据悉欧美等国标准规定铬含量最低不能小于10.5%,日本规定是11%,我国为12%。
因此不锈钢只是对生锈这种现象有阻止的功效,但不能完全防止,不锈钢在一定的条件下也会生锈的。不锈钢具有抵抗大气氧化的能力(即不锈性),同时也具有在含酸、碱、盐的介质中抵抗腐蚀的能力(即耐蚀性)。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原 子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生 活中多见的有如下几种:1、不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀;2、不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀;3、不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷溅),引起局部腐蚀;4、在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以,为确保金属表面永久光亮,不被锈蚀,我们建议: 1、必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,去除附着物,消除引发修饰的外界因素;2、海滨地区要使用316材质不锈钢,316材质能抵抗海水腐蚀;3、市场上有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准,达不到304 材质要求。因此也会引起生锈,这就需要用户认真选择有信誉厂家的产品。
不锈钢的耐蚀性能:金属的腐蚀,按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀,绝大多数都属于电化学腐蚀。应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。点腐蚀:点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀,常见蚀点的尺寸小于1.00mm,深度往往大于表面孔径,轻者有较浅的蚀坑,严重的甚至形成穿孔。晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。缝隙腐蚀:是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑,是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。均匀腐蚀:是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用情况对耐蚀提出不同的指标要求,一般可分为两大类:1、不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的,认为是完全耐蚀;腐蚀速率小于0.1mm/年的,认为是耐蚀的。 2、耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。
各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。 304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。 305和384 不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。308 不锈钢用于制作焊条。309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性. 316和317 型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 321、347及348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。
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管外表有裂纹,和粗糙外表一般是无缝管抛光处理,假如出现没有特殊要求将不影响运用。4、在选购不锈钢管时应挑选的产品质量和技能监督评估,和平区430不锈钢板型号。长期运用顾客见证和良好的口碑是直接和有效的选购方法。5、轧制管一般出现在沉重的皮革、麻点,和轧制线,在正常情况下不可避免的,也基本不会影响运用,但是在选购时要挑选尽量越少,特别是查看内外表。不锈钢管的挑选,决议了咱们在运用产品的时分的质量以及效果,所以说,为了能够尽可能的削减故障,为了不影响正常的运用,咱们需求做的就是要做好正确的处理措施,那么希望大家在挑选产品的时分,一定要三思而行。不锈钢槽钢在运用到一段时间或者是在进行存储的时分,都需求进行必要的保护保养作业,只要进行合理的保护,和平区430不锈钢板型号,咱们才能尽可能的保护它的质量以及运用寿命,而在保护过程中,有许多需求特别注意的事项,这些事项可能是咱们经常会疏忽的,那么希望讲过之后,大家能今后尽可能的防止。不锈钢槽钢1,和平区430不锈钢板型号、不锈钢槽钢耐腐蚀性杰出,原因是外表构成一层钝化膜,在自然界中它以更安稳的氧化物的形状的存在。2、也就是说,虽然按运用条件不同,氧化程度不一样,但终被氧化,这种现象通常叫做腐蚀。安徽销售不锈钢板的用途和特点。和平区430不锈钢板型号
比较好不低于在两侧立板的一半位置(1/2)处和底板的全部加一道柔性防水层。(图6(b))图6(b)加工成型的不锈钢天沟、排水天沟溢流口的设计:在CECS183:2005《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》中是这样定义的:溢流口(overflow)当降雨量超过系统设计排水能力时,用来溢水的孔口或装置。溢流系统(overflowsystem)排除超过设计重现期雨量的雨水系统。溢流系统可以是重力系统或虹吸系统,溢流系统不得与其他系统合用。在排水天沟内,如果出现非常情况,如排水口不畅,水量过大等特殊情况,为保证天沟能够将水排出,比较好的办法是在天沟内设置溢流口。当天沟的水位到达一定的高度时,水在过溢流口溢出,并能将水有的排入落水管内。或直接将水排到屋外。我们在生活中最常见的溢流口就是家庭中使用的洗手水池。基本上在每个水池上沿边部都留有一个小口,这就是水池的溢流口。当水在水池内高度到达口边缘时,水将通过此溢流口流入下水管道,不使过多的水发生外溢的现象。提高了用水的安全性。屋面排水天沟在工作状态时其环境更为复杂,很有可能由于异物将落水口的排水量减少或失去排水的功能。或由于非常情况,出现水量过大无法及时排出而造成水从天沟的边缘溢出。和平区430不锈钢板型号上海质量不锈钢板的用途和特点。
很多失效是能够经过合理的选材而予以防止的。应力腐蚀开裂():是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也或许发作于耐性高的资料中。发作应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力仍是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的构成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时资料断裂所需求的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的资料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则资料就按正常的裂纹(在耐性资料中,通常是经过显微缺点的聚合)而断开。因而,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包括有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺点的聚合相联系的“韧窝”区域。点腐蚀:是一种导致腐蚀的部分腐蚀方法。晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉积分出的有利区城。因而,在某些腐蚀介质中。
分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得比较好的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。典型用途纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。不锈钢种类:不锈钢可以按用途、化学成分及金相来大体分类。以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。以化学成分分类:①.CR系列:铁素体系列、马氏体系列②.CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。不锈钢厂家——无锡昌盛源不锈钢有限公司。
所以我们一再的要求钢板天沟的防腐性能一定要好。而对彩板天沟根本不好找坡,可以通过计算得到这样的数据,按小千分之五找坡,如果9m一根落水管,则天沟两端高差需要45mm。这样很难制作,而且天沟的搭接也很难处理。若在南方多雨地区,建议内天沟比较好找坡2%,这样需要在设计和制作时要留心,设计时一截天沟两端断面要有高低之分,钢板裁剪是要依坡度下料,制作时高截面与高截面焊接,低截面与低截面焊接,就可以做成通长的有坡度的内天沟。总之,天沟是否找坡度,要依当地的气候条件,在南方多雨地带,不能因找坡困难而拒绝天沟找坡,结合施工规范,依据工程比较大的实际制定适宜方案,才能做到尽善尽美。(六)钢天沟在设计方面的改进在现场施工能发现很多设计的不妥,给加工制作安装带来很大的麻烦,比如在钢板组合天沟的设计中,以陈旧的设计思路设计出的天沟,在安装中有时就给施工带来不便,天沟的底板和外板为什么非要90度直结呢?90度直结的天沟,在天沟上缘经拉条加固时,使天沟外板中间略隆起,天沟饰面板安装时无法贴近。外板和底板的焊接时往外倾斜一定的角度会给天沟包边的安装带来方便,经天沟下大包边的安装,可以将隆起的高度忽略,而且土尘不易附着,减少清洗次数。虽然是很小的发现。石家庄订制不锈钢板好货源好价格。南昌430不锈钢板推销
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连续长度尺寸的确定主要是考虑天沟在工作状态时,由于环境温度的变化引起的天沟纵向长度尺寸变形是否在可控范围内。在计算时温度变化值(温差)应考虑在100℃以上的变化。天沟端头和接头形式也应根据每个实际工程情况和要求进行设计。、排水天沟的清理和防治积尘、积沙的设计大部分屋面的天沟和檐沟都是裸露在外的,对于室外的粉尘、风沙和风中的夹杂物随着雨水或自重会进入到天沟内。特别是在风沙大的地区这个问题就显得十分严重,就连有盖板的天沟都会被积沙、积尘侵入,如不能及时清理积沙会将全部排水口封住,特别是对虹式排水口的功能破坏非常严重。(图11a、b、c)图11a天沟内已积沙照片图11b天沟内伴热线和落水口的积沙图11c天沟虹吸落水口处积沙照片解决这个问题的比较好办法就是要对积沙、积尘及时的清理。在实践中,清理积沙的方法很多,除了常规的人工打扫清理外,还可以用设置高压水枪冲洗积沙的办法等。在这里所要重点介绍的是一种非常实用的清理积沙的办法:在天沟底部,落水口的边部设置集沙池(图11d)。图11d天沟内设置集沙池的构造简图集沙池的作用是能够将积在天沟内的沙子和异物通过雨水流带入到集沙池内。和平区430不锈钢板型号
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