众所周知不锈钢具有优秀的抗酸碱腐蚀性能,但不代表不锈钢对所有的介质都具有耐蚀性能,不锈钢的种类有很多种,一种不锈钢材质可能对腐蚀性介质具有良好的耐蚀性,但在某一种介质中,可能因化学稳定性低而发生腐蚀。
不锈钢的主要腐蚀形态有点腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀几种。
点腐蚀
点腐蚀简称点蚀(pitting corrosion),是指金属表面在腐蚀介质中形成小孔的一种极为局部的腐蚀形态,亦称孔蚀。
点腐蚀就是指在金属材料表面大部分不腐蚀或者腐蚀轻微,而分散发生的局部腐蚀。一般点腐蚀的孔径都小于1mm,深度都大于孔径。点腐蚀是不锈钢常见的腐蚀破坏类型之一。在含有氯离子(Cl-)的介质中,最易引起不锈钢的点腐蚀。
均匀腐蚀
均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全面产生腐蚀的现象。
所谓均匀腐蚀是指腐蚀发生在整个金属材料的表面,其结果是导致金属表面均匀减薄。从电化学特点上讲,均匀腐蚀属于微电池效应,腐蚀过程没有固定的阴极和阳极,即阴极部分和阳极部分在腐蚀过程中是交替变化的。
评定均匀腐蚀的方法是在试验条件下,测出单位面积上经一定时间腐蚀以后所损失的重量(g/m2·年),即为腐蚀速率,若以被腐蚀的深度(mm/年)计,则更便于计算设备的耐蚀寿命。
缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是一种电化学腐蚀。缝隙腐蚀是指在腐蚀介质中的金属表面上,在缝隙和其他隐蔽的区域内发生的局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。由于连接的缝隙处被腐蚀产物覆盖以及介质扩散受限制等原因,导致该处的介质成分和浓度与整体相比有很大差别,形成“闭塞电池腐蚀”作用。凡是依靠氧化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。
许多设备与金属构件,由于不合理的设计或加工等都会造成缝隙。如法兰连接面、螺母压紧面及焊缝等。
晶间腐蚀
不锈钢在腐蚀介质作用下,在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。
这种类型腐蚀发生以后,有时从外观上不易被察觉,但由于晶界区因腐蚀已遭到破坏,晶粒间的结合强度几乎完全丧失。产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。
应力腐蚀
材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。
这种腐蚀一般均穿过晶粒,即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。