304不锈钢化学成(cheng)分对耐蚀性能的影响

2023-03-22 17:52:26 正佳(jia)不(bu)锈(xiu)钢

影(ying)响304不锈钢耐蚀性(xing)的因素很多，可以分为环境因素(su)和内在因素(su)两大类。环境因素包括温度、湿度、PH值(zhi)、氯离(li)子浓(nong)度等。内(nei)在(zai)因素主要有钢的化学成分(fen)（合金元素)、微观组(zu)织、金属表面粗糙度等，其中化学成分，即合金元素，是根本的内在因素。304不锈(xiu)钢(gang)化学成分对耐蚀性能有什(shen)么(me)影响呢？

  铬（Cr）：铬是增加不锈钢(gang)耐蚀性能的基本元素之一，铬主要作用是提高(gao)钢的钝化膜的修复能(neng)力或再生能力，提高不锈钢的耐点蚀性能。铬含量(liang)增加时，有利于贫铬区与富铬(ge)区含铬量的平(ping)衡，从而降低了晶间腐(fu)蚀的敏感性。304不锈钢中的铬含量在18~20%。

  镍（Ni）：镍是优良的耐腐蚀材料，也是304不锈钢的主要元素之一，提高奥氏体含量，同时提高钢的抗腐蚀能力。如果没有铬，只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能(neng)显著改变，所以镍不能单(dan)独构成不锈钢。镍在不锈钢中的作用在于它能使高铬钢的组织发生(sheng)变化(hua)，使(shi)不锈钢(gang)的耐腐(fu)蚀性能获得改善，不仅(jin)能耐酸，还能抗非氧化性介(jie)质的耐蚀(shi)性，但对高温含硫气体不耐腐蚀。

  碳（C）：碳元素对(dui)304不锈钢的组织和性能有很大影(ying)响。一方面它是稳定奥氏体的元素，并且作用很大，相当于(yu)镍的30倍；另一方面由于碳与铬的亲和力很大，能和铬形(xing)成一系列的复(fu)杂碳化物，含(han)碳量越高，形成的碳化物(wu)越多，铬的消耗(hao)量就越大，使得晶间腐(fu)蚀性能越差。

  硅（Si）：硅是强铁(tie)素体形成元素，在一般(ban)不锈钢(gang)中为常存杂质元素。大量研究表明硅对不(bu)锈钢的耐氯离子腐蚀性能是有(you)利(li)的，硅可提高耐蚀性能(neng)是因为在存在(zai)氧化剂(ji)（如强酸）的介质中，硅会(hui)在(zai)不锈钢表面层富集提高了不锈钢表面的钝(dun)化能力(li)。

  锰（Mn)：在铬(ge)不(bu)锈钢中加入锰(meng)，不形成夹杂(za)的情况下，对钢的耐蚀(shi)性没有多大的影(ying)响。但Mn能和钢中(zhong)的(de)S结(jie)合成MnS夹杂。MnS在酸性溶液(ye)中的溶解速率较大，是孔蚀的(de)敏感点。随着Mn含量的增加(jia)合金(jin)的腐蚀率增大，孔蚀电位下降(jiang)。因此，增加合(he)金的Mn含量对抗孔蚀是不利的。

  磷（P）：磷是(shi)不锈钢中的杂质元素。一般认为，磷会提高钢的(de)抗(kang)应力腐蚀裂纹敏感性和抗焊接腐蚀裂纹性，对腐蚀性能(neng)是有害的。磷导致氧浓差电流(liu)增大，影(ying)响了钝化膜形成和愈合过程对不锈钢抗孔蚀是有(you)害(hai)的。随着磷含(han)量的增(zeng)高，孔蚀电位下降，降低了不锈(xiu)钢对孔蚀的抗力，不锈钢抗点蚀和晶(jing)界腐蚀性(xing)能愈(yu)差。

  硫（S）：硫在(zai)一般不锈钢中(zhong)是常有杂质元素，均降低不锈钢的腐蚀性能。硫是焊缝中常存的有害元(yuan)素(su)之一，能促使焊缝金属产生热(re)裂(lie)纹(wen)、降低冲击韧度和耐腐蚀性。硫化(hua)猛（MnS）夹(jia)杂对耐点(dian)蚀性能有害，在酸性环境中MnS夹杂具有较强的溶(rong)解能力，它的溶解会诱发点蚀。