影响不锈钢管发生晶界腐蚀的原因
不锈钢是公认可以植入体内的健康材料,在中国及世界发达国家已得到广泛应用,是替代铁件和塑料件的“终极产品”,不锈钢的管道管件是被公认为环保、先进、科学的产品。但是因使用和保存不当,不锈钢焊管也会有腐蚀情况的发生,根据具体情况的不同,腐蚀的原因也有很大差异,那么什么是不锈钢焊管的晶间腐蚀呢?要了解不锈钢焊管的晶间腐蚀,先要知道的就是不锈钢的晶粒间界。
晶界腐蚀的原因
不锈钢管的成分和晶体结构以及其中包含的杂质决定了材料的耐腐蚀性。比如在不锈钢管中加入铌和钛,可以有效防止碳化铬的形成,会增强材料的抗晶界腐蚀能力。即使环境介质中存在氯化物,合适的钼铬配比也能有效地稳定钝化膜。
很多晶界腐蚀是由热处理导致的,不锈钢管在焊接等过程中加热至一定温度之后会生成碳化铬在晶界上的沉积,因此,紧靠碳化铬的区域就会损失掉铬元素,这会提高该区域的铬元素的活泼程度。如果存在水溶液条件,就形成了以裸露的铬为阳极,以不锈钢为阴极的原电池。大的阴极面积产生了阳极控制,因而腐蚀作用很严重,导致晶间破裂或点蚀。这就可以叫做焊接接头晶间腐蚀,这种影响不锈钢也就是一个属于活化分析处理的钢。使用低碳奥氏体不锈钢可以减少这个问题的发生。
钝化膜是保护不锈钢的主要屏障,但另一方面具有钝化特性的金属或合金,钝化能力越强则对孔蚀的敏感性越高,不锈钢较碳钢易发生点腐蚀就是这个道理。
孔蚀的发生和介质中含有大量活性进行阴离子或氧化性阳离子有很大影响关系。大多数孔蚀存在于含有氯离子或氯化物的介质中。实验表明,在阳极极化条件下,介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀。所以氯离子又称为孔蚀的“激发剂”,而且随着介质中氯离子浓度的增加,孔蚀电位下降,使孔蚀容易发生,而后又容易加速进行。
介质静止时金属的点蚀率高于介质流动时金属的点蚀率。介质的流速对减缓孔蚀起双重作用,加大流速一方面有利于溶解氧向金属表面的输送,使钝化膜容易形成;另一方面可以减少沉积物在金属表面的沉积机会,从而减少发生孔蚀的机会。点蚀发生的诱导期通常为几个月至一年,视情况而定。
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