為了提高不銹鋼的抗腐蝕能力,可采取以下措施:


  1. 使不銹鋼的表面形成穩(wěn)定的鈍化膜。鈍化是由于金屬與介質(zhì)的作用而生成一層很薄的保護(hù)膜,保護(hù)膜的存在阻礙了陽極過程的進(jìn)行,因而提高了金屬的化學(xué)穩(wěn)定性。在鋼中含有鉻后,鈍化膜中也含有鉻。鋼中鉻含量越高,膜中的鉻含量也越高,這將會增加膜的穩(wěn)定性,其厚度在1nm以上。因此不銹鋼的耐蝕性主要是由于厚度約1nm以上的富鉻的氧化物薄膜引起的。介質(zhì)的類型及鋼中的其他元素都會影響鈍化膜的穩(wěn)定性。


 2. 使不銹鋼得到單一的固溶體組織。例如,18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼只有經(jīng)過固溶處理獲得單一均勻的奧氏體組織,才具有高的耐腐蝕性能。


 3. 提高固溶體的電極電位。金屬的耐蝕性與介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力等條件都有密切的關(guān)系,而介質(zhì)的氧化能力影響最大。


 對大氣、水蒸氣、水和其他弱腐蝕介質(zhì),只要固溶體中的鉻含量在10%~12%就可以保證不銹鋼的耐蝕性,如水壓機(jī)閥門、汽輪機(jī)葉片、水蒸氣管子零件等都可用Cr13型不銹鋼。


 在氧化性酸中,如硝酸(NO-3具有氧化性),由于有足夠的氧,可使鋼在短期內(nèi)達(dá)到鈍化狀態(tài)。但是由于酸中含有的H為陰極去極化劑,如果H含量高,陰極去極化作用加強(qiáng)。鉻含量剛超過12%還不能保證有穩(wěn)定的鈍化狀態(tài),所以在沸騰硝酸中,1Cr13不銹鋼是不耐蝕的,而鉻含量為17%~30%的Cr17~Cr30鋼在0%~65%濃度范圍內(nèi)是耐蝕的(圖9.3)。這是因?yàn)殡S著鋼中鉻含量的提高,在氧化膜中Cr/Fe升高,含高鉻的氧化膜在硝酸中具有很好的穩(wěn)定性。在生產(chǎn)硝酸和硝酸銨工業(yè)中,硝酸的濃度為10%~50%,溫度約60℃,含鉻約17%的Cr17、1Cr18Ni9Ti等鋼都能滿足耐蝕性的要求。


 在稀硫酸等非氧化性酸中,由于SO2-4不是氧化劑,而溶于介質(zhì)中的氧含量較耐蝕的。為了提高不銹鋼的耐蝕性,可以增加鎳和加入鉬、銅等元素,增加鉻則是有害的。鑰、銅、鎳這幾種元素在該介質(zhì)中的腐蝕速率很小,加少量這類元素于不鑄鋼中后,這些活性陰極元素可以促進(jìn)鐘化。一些在硫酸中耐蝕性很高的鋼種也含較高的鉬和銅。


 在強(qiáng)有機(jī)酸中,一般鉻不銹鋼和CH18-Xi8 奧氏體不銹鋼均不耐蝕。在這種情況下,選擇Cr-Mn型不銹鋼比選擇Cr-Ni型不銹鋼更有優(yōu)越性。在此基礎(chǔ)上再加入2%~3%Mo、1%~2%Cu,使鋼容易達(dá)到鈍化狀態(tài)。


 在含有氯離子的介質(zhì)中,由于氯離子能破壞鉻不銹鋼表面的鈍化膜,將鋼表面暴露出來形成微陽極,而未被破壞的地方成為微陰極,組成了微電池,于是加速了局部區(qū)域的腐蝕,形成點(diǎn)蝕。


 到目前為止,還沒有一種不銹鋼能抵抗所有介質(zhì)的腐蝕,因此必須根據(jù)鋼種的特點(diǎn),結(jié)合各種影響因素全面考慮,否則不銹鋼便不能產(chǎn)生應(yīng)有的耐蝕效果。