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什么是不锈钢?
不锈钢是铁的合金,铬含量至少为10.5%。铬在钢的表面上产生一层薄薄的氧化物,称为“被动层”。这可以防止表面的任何进一步腐蚀。增加铬的量可提高耐腐蚀性。可用于制造不锈钢管。
不锈钢还含有不同量的碳,硅和锰。可以添加其他元素如镍和钼以赋予其它有用的性能,例如增强的可成形性和增强的耐腐蚀性。
什么时候发现的不锈钢?
谢菲尔德冶金学家Harry Brearley于1913年发现了不锈钢。他正在试验不同类型的钢材用于武器,并注意到13%的铬钢在几个月后没有腐蚀。然而,图片比这复杂得多。有关不锈钢发现的全面视图。
不锈钢会腐蚀么
虽然不锈钢比普通碳钢或合金钢更耐腐蚀,但在某些情况下它会腐蚀。它是“不沾污”而不是“不可染色”。在正常的大气或水基环境中,不锈钢不会腐蚀,如家用水槽单元,餐具,炖锅和工作台所示。
在更恶劣的条件下,不锈钢的基本类型可能会腐蚀,并且可以使用更高合金的不锈钢。参见不锈钢腐蚀机理
不锈钢会发生什么形式的腐蚀
不锈钢中最常见的腐蚀形式是:
1. 点腐蚀 - 不锈钢上的钝化层可能受到某些化学物质的侵蚀。氯离子Cl-是这些中最常见的,并且存在于日常材料中,例如盐和漂白剂。通过确保不锈钢不会长时间接触有害化学物质或选择更耐受侵蚀的钢种,可以避免点蚀。可以使用 由合金含量计算的抗点蚀等效数来评估耐点蚀性。
2. 缝隙腐蚀 - 不锈钢需要供氧,以确保在表面上形成钝化层。在非常紧密的裂缝中,氧气不可能总是进入不锈钢表面,从而导致其易受攻击。通过使用柔性密封剂密封裂缝或使用更耐腐蚀的等级来避免缝隙腐蚀。
3. 一般腐蚀 - 通常,不锈钢不像普通碳钢和合金钢那样均匀腐蚀。然而,对于一些化学物质,特别是酸,可以根据浓度和温度均匀地攻击钝化层,并且金属损失分布在钢的整个表面上。某些浓度的盐酸和硫酸对不锈钢特别具有侵蚀性。
4. 应力腐蚀开裂(SCC) - 这是一种相对罕见的腐蚀形式,需要拉伸应力,温度和腐蚀性物质(通常是氯离子)的非常特定的组合才能发生。可能发生SCC的典型应用是热水箱 和游泳池。另一种称为硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的形式与石油和天然气勘探和生产中的硫化氢有关。
5. 晶间腐蚀 - 这是一种非常罕见的腐蚀形式。如果钢中的碳含量过高,铬可以与碳结合形成碳化铬。这发生在约450-850℃之间的温度下。该过程也称为敏化并且通常在焊接期间发生。可用于形成钝化层的铬有效地减少并且可发生腐蚀。通过选择低碳等级(所谓的“L”级)或使用钛与铌优先与碳结合的钢来避免这种情况。
6. 电偶腐蚀 - 如果两种不同的金属彼此接触并与电解质(例如水或其他溶液)接触,则可以设置原电池。这很像电池,可以加速较少“贵”金属的腐蚀。通过用诸如橡胶的非金属绝缘体分离金属可以避免它。
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