點(diǎn)蝕是在不銹鋼表面上局部形成一定深度的小孔或銹斑的一種腐蝕，在其余的大面積區(qū)域材料完好，而點(diǎn)蝕處可能形成穿孔，這種腐蝕的危害十分嚴(yán)重。


 點(diǎn)蝕易在含Cl-、Br-、I-等鹵素離子的介質(zhì)中產(chǎn)生，常見介質(zhì)為大氣、水、水蒸氣、海水，漂白液，各種有機(jī)和無機(jī)氯化物等。在這些介質(zhì)中可在室溫下出現(xiàn)，并隨溫度升高而加速。點(diǎn)蝕的嚴(yán)重程度與介質(zhì)溫度、Cl-等鹵素離子含量、pH值及相對(duì)流動(dòng)速度相關(guān)，同時(shí)受鋼表面非金屬類雜物、析出相、位錯(cuò)露頭等因素影響。


 在特定介質(zhì)條件，不銹鋼的點(diǎn)蝕由生核和擴(kuò)展兩個(gè)階段組成。在易產(chǎn)生點(diǎn)蝕的環(huán)境中，在不銹鋼表面存在缺陷的部位，由于難于鈍化或鈍化膜遭到破壞，而后再鈍化又受到阻止，于是產(chǎn)生優(yōu)先溶解形成小蝕坑，這種小蝕坑即為微孔蝕源，隨后溶解下來的金屬離子水解生成H+并使局部蝕坑溶液的pH值下降，加劇了金屬的溶解，使孔蝕擴(kuò)大、加深。加之腐蝕產(chǎn)物覆蓋孔蝕坑，使孔坑內(nèi)的溶液流動(dòng)困難，蝕坑內(nèi)pH值進(jìn)一步降低，Cl-等產(chǎn)生點(diǎn)蝕的陰離子達(dá)到較高的富集程度，使蝕坑加速擴(kuò)大并向深度方向發(fā)展，最終形成點(diǎn)蝕。


不銹鋼耐點(diǎn)蝕性能與鋼中的Cr、Mo、N有密切關(guān)系，經(jīng)深人研究已建立起表征耐點(diǎn)蝕能力的點(diǎn)蝕當(dāng)量指數(shù)（PRE)與Cr、Mo、N、Mn、S、P的數(shù)學(xué)關(guān)系式：


  PRE=%Cr+3.3×%Mo+X × %N


  式中的X=10~30,常用的系數(shù)為16.


  在計(jì)入Mn、W、P、S的因素后又派生出下列數(shù)學(xué)關(guān)系式：


  PREMn=%Cr+3.3×%Mo+30×%N-1×%Mn


  PREW= %Cr+3.3× %(Mo+0.5W)+16×%N


  PRE(S+P)= %Cr+3.3× %Mo+30×%N-123×%(S+P)


 上述數(shù)學(xué)表達(dá)式是一種快速判定不銹鋼耐點(diǎn)蝕能力的方法，對(duì)于選擇合適的耐點(diǎn)蝕不銹鋼，最有價(jià)值的是臨界點(diǎn)蝕溫度（CPT)與PRE值的關(guān)系，根據(jù)在氯化物溶液的試驗(yàn)結(jié)果所建立的兩者關(guān)系見圖3-14和圖3-15。這兩個(gè)關(guān)系圖均表明，不論是奧氏體不銹鋼還是雙相不銹鋼，兩者的關(guān)系均呈簡單的線性關(guān)系，說明這種局部腐蝕是由鋼的化學(xué)成分所控制，與基體組織結(jié)構(gòu)關(guān)系不大。


圖 14.jpg


  圖3-14和圖3-15是選擇耐氯化物點(diǎn)蝕的重要依據(jù)，為慎重起見，在實(shí)際介質(zhì)中的模擬試驗(yàn)十分必要。圖中的數(shù)據(jù)僅僅考慮了鋼中主要元素的作用，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的鋼種的純潔度應(yīng)有明確的要求，以保證所選材料的實(shí)用性。當(dāng)前，耐點(diǎn)蝕性能比較優(yōu)秀的材料是一些超級(jí)奧氏體不銹鋼，超級(jí)雙相不銹鋼和超級(jí)鐵素體不銹鋼，其中奧氏體不銹鋼包括00Cr18Ni16Mo5N、00Cr27Ni31Mo4Cu、00Cr20Ni18Mo6CuN、00Cr25Ni25Mo5N、00Cr24Ni22Mo6Mn3CuN、00Cr22Ni17Mo3NNb等；超級(jí)雙相不銹鋼包括00Cr25Ni7Mo3N、00Cr25Ni7Mo3WCuN 等；超級(jí)鐵素體不銹鋼包括 00Cr26Mo1、00Cr30Mo2、00Cr25Ni4Mo4Ti、00Cr29Ni2Mo4等。