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氮对310S不锈钢 管耐腐蚀性能方面的影响

来源:至德钢业 日期:2018-09-07 23:43:20 人气:495

氮加入到310S不锈钢管中还可 以改善钢的耐局部腐蚀方面的性能。尤其在耐点蚀,晶间腐蚀,缝隙腐蚀,应力腐 蚀等一般腐蚀方面效果尤为突出。郎宇平 教授在超级高氮310S不锈钢管的研究中发现,超级高氮310S不锈钢管的耐局 部腐蚀的能力可以和镍基合金相媲美。

虽然氮可以提高310S不锈钢管在含氯 化物介质中的耐点蚀能力已成共识,但在机 理方面还存异议。有报道 认为氮之所以可以提高耐点蚀性能是由于氮在钢中分解时会形成铵根离子,可能的反应式如式1.3所示。铵根离 子在形成过程中会消耗部分氢离子,致使蚀坑内的PH值升高,改善了局部腐蚀环境。434NHeHN(式1.3)也有研 究发现是氮在钝化膜下的大量富集阻止了点蚀的进行。因为氮 在钝化膜下的富集可以阻止或者降低钝化膜破损后基地层的溶解速度;也有观 点认为氮可以形成有抑制作用来提高钢的耐点蚀能力。

对于310S不锈钢管的敏化 态晶间腐蚀而言,普遍接 受的观点是由于富铬的碳化物M23C6在晶界 沉淀析出导致了晶界区贫铬,形成晶间腐蚀。氮的加 入可以抑制碳化物的沉淀析出,降低Cr-C平衡中 铬的扩散系数防止贫铬区形成;对非敏 化态晶间腐蚀而言,普遍接 受的观点是由于钢中杂质元素的偏聚而导致了腐蚀。而氮的 加入可以使杂质元素均匀分布,抑制杂 质元素在晶界偏聚。

310S不锈钢管发生缝 隙的原因是由于缝隙处的溶液发生了化学或电化学反应。氮加入到310S不锈钢管中时可 以在阳极溶液或合金与溶液的界面处形成铵根离子,消耗了氢离子,提高了溶液的PH值,降低了缝隙的穿透力。另外氮还可以促进NH4OH沉淀,使钝化 膜形成速度提高。

关于氮可以降低310S不锈钢管应力开 裂腐蚀的文献较少:有关文 献认为氮之所以能够改善应力开裂腐蚀是因为氮可以提高310S不锈钢管的稳定性,降低了钢的堆垛层能。也有人 认为氮显著影响不锈钢的钝化,阻碍钝化崩溃,这将延迟开裂的发生。

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