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316、304以及303系不锈钢都适合用于海水环境吗

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-07  浏览次数:1361 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网网站获悉:不同系列的不锈钢适应的环境有所不用,双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐

中华不锈钢网网站获悉:不同系列的不锈钢适应的环境有所不用,双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,主要应用在石油、化工、建筑、船舶等行业中。碳元素是提高合金强度最有效、最经济的元素之一,但到目前为止,关于高碳双相不锈钢组织和性能的研究比较少,因此,以高碳双相不锈钢20Cr25Ni11Mo3CuWV为研究对象,研究了经不同固溶和时效处理后,该钢组织中析出相的变化及其对合金硬度的影响。为对这类合金的进一步研究和在工业生产中的应用,提供了有效的依据和指导。
    采用中频感应电炉对双相不锈钢进行熔炼并在砂型中浇注成圆形铸锭。把铸锭锻造成10mm厚的板,再热轧制成厚度为5mm的板材,在板材上取50mm×50mm的试样进行试验。合金的主要成分见表1。固溶温度分别为1050、1150和1250℃,保温时间为20min。采用JSM-6610LV扫描电子显微镜及附带的能谱仪,分析相的形貌和成分。采用型号为D/max-2500pc-X的X射线衍射仪对合金试样进行物相分析,Cu靶2θ范围为25°~95°。采用HR-150D洛氏硬度计测量试样的洛氏硬度。但是被用于海水环境的不锈钢,其特有的抗腐蚀性也是有限的。其中316系不锈钢就被广泛的用于海水环境,但是并未所有的情况下都能发挥其抗腐蚀性能,因为316系不锈钢比较容易受到局部的腐蚀,只要以裂纹腐蚀以及点蚀两种现象,这样的不足也就限制了不锈钢材料在海水中的应用范围。而304系不锈钢以及303系不锈钢均不适合用于海水环境,碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
    认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
    例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。
    就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
    总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。 其中303系不锈钢的表面是硫化物夹杂点,是最先被点蚀的部位。
    中华不锈钢网网站获悉:由于316系不锈钢的抗腐蚀性比304系以及303系不锈钢的还要好,这也就决定了316系不锈钢被广泛运用于海水环境,随潮安不锈钢网小编去看看关于316系不锈钢的耐腐蚀性以及适用性的决定性因素:
    1、水质因素:由于地域和潮汐的关系,使得海水中含有的氯化物含量有所不同,不锈钢材料在氯化物含量较高的海水环境中产生的裂纹腐蚀的概率比较高。因此不要使海水直接接触不锈钢是很重要的,316不锈钢管道系统在是海水中测试完水压后,需马上进行排水以及冲洗,避免腐蚀316系不锈钢。
    2、流速因素:一般海水流速大于1m/s是可取的。尽管缓慢的水流能避免生物污染,但是易造成裂纹腐蚀,所以务必避免316系不锈钢长期停滞在海水的环境中,适当的提高流速能减小被腐蚀的可能,因此在海水中作业的水泵能采用316系不锈钢材料。
    3、水温因素:温度较高的海水对于316系不锈钢的损害是很大的,尽管316系不锈钢的抗腐蚀性能很好,但是在高温下还是容易产生裂纹腐蚀以及点蚀的现象的。
    4、水含氧量(除气)因素:由于不锈钢在氧环境会在表面形成一层保护钝化膜,因此充氧的海水环境中,不锈钢的侵蚀性更强,也就减少了点蚀的速度。
    5、阴极保护因素:在电学中,阴极保护是由碳钢和铝接触所得,这样有利于要提高316系不锈钢的抗腐蚀性,但是其综合耐用性就会减弱。
    6、加工裂纹因素:裂纹腐蚀通常是316系不锈钢在海水中作业时受到损害而形成的局部腐蚀形式,也就是点蚀机制被局部腐蚀。因此需要保持不锈钢材料的表面平整,来提高焊接质量以及钢的精整,均有利于提高不锈钢的耐腐蚀性。中华不锈钢网网站获悉

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