双相钢不锈钢2205的耐碱腐蚀性能

耐碱腐蚀性能

 

 

 

 

双相不锈钢的高含铬量和铁素体相的存在使其在碱性介质中具有良好的性能。在中等温度下，其腐蚀速度低于标准奥氏体不锈钢的腐蚀速度。

 

 

 

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耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能

 

 

 

 

        为讨论不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀的性能，引入临界点蚀温度这概念是有用的。对于某个氯化物环境，每个牌号的不锈钢都可用个温度来描述其特征，高于此温度则点蚀开始产生，并且24小时之内可发展到肉眼可见的程度。低于此温度则不发生点蚀。这温度即所谓的临界点蚀温度（CPT）。它是对特定的不锈钢牌号和特定环境的表征。由于点蚀的起始发生从统计学上看是随机的，而且CPT对牌号或产品的微小变化敏感，因此，对于不同牌号的不锈钢，其CPT通常以个温度范围来表示。然而，采用ASTM G 1501标准介绍的研究方法，有可能通过电化学测量法来准确和可靠地测定CPT。双相钢管件,双相钢法兰,温州市中达阀门管件有限公司 www.openvalves.com

 

 

 

       缝隙腐蚀常常发生在接头垫圈部位，沉积物的下面以及螺栓连接的缝隙处。缝隙腐蚀也有个类似的临界温度。临界缝隙腐蚀温度（CCT）取决于不锈钢试样、氯化物环境和缝隙的特性（紧密度，长度等）。由于缝隙的几何形状以及实际中很难再现同样缝隙的尺寸，CCT的测量数据要比CPT更分散。对于同样的钢种和腐蚀环境，CCT往往比CPT低15～20℃(27～36℉）。

 

 

 

        双相不锈钢的高铬、钼和氮含量使其在含水环境中具有非常好的耐氯离子局部腐蚀的性能。根据合金含量的不同，某些双相不锈钢牌号已跻身于性能好好的不锈钢之列。由于双相不锈钢的铬含量相对较高，所以具有高耐腐蚀性而且非常经济。

 

 

 

 

 

        图9给出了按照ASTM G 482（6% FeCl3）测定的固溶退火状态下各种不锈钢耐点蚀和缝隙腐蚀性能的比较。材料焊接状态下的临界温度要低些。临界点蚀或缝隙腐蚀温度越高，则表明材料耐腐蚀起始发生的能力越高。2205不锈钢的CPT和CCT都显著高于316不锈钢。这使2205钢成为用途广泛的材料，适用于因蒸发导致氯离子浓缩的环境，例如热交换器的蒸汽空间或保温层的下面。2205双相钢的CPT还表明它可用在碱水和脱气盐水中。它还成功地用于脱气海水中，在这些应用中，通过高流速的海水或用其他方法使钢的表面没有沉积物。在苛刻的海水应用环境中，如薄壁热交换器管，或表面有沉积物或有缝隙时，2205不锈钢没有足够的耐缝隙腐蚀能力。然而，CCT高于2205的高合金化双相不锈钢如双相不锈钢和特双相不锈钢，已经用于许多既要求高强度又要求高耐氯离子腐蚀的苛刻海水条件。尽管双相不锈钢在较低温度的海水中不发生腐蚀，但其在高温下的应用有定的局限性。特双相不锈钢更好的耐腐蚀性将双相不锈钢的应用扩展到强腐蚀性的氯离子环境如高温热带的海水环境尤其是存在缝隙的场合。

 

 

 

 

 

图9：非焊接态奥氏体不锈钢（左）和固溶退火的双相不锈钢（右）的临界点蚀和缝隙腐蚀温度（按照ASTM G48 在6%的三氯化铁溶液中测量）

 

 

 

因为CPT与材料和特定环境成函数关系，有可能对单要素的影响进行研究。利用按照ASTM G 48 A法确定的CPT，采用回归分析法得出钢的成分（每种元素作为个立变量）和测定的CPT（相关变量）的关系。结果显示只有铬、钼、钨和氮对CPT有稳定的影响。关系式如下：

 

CPT = 常数 + Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16 N.

 

式中4个合金元素乘以各自的回归常数之和通常被称为耐点蚀当量值（PREN）。不同研究者给出的氮的系数不同，通常使用16，22和30[8]。可根据PRE值给某钢类的牌号排序，但要注意避免对这关系式的过分依赖。式中合金元素为“立变量”，但实际并不真正立，因为试验的钢是平衡成分。这种关系不是线性或交叉关系，例如铬和钼的协同作用被忽略。此关系式假定材料的加工呈理想状态，没有考虑金属间相、非金属相以及不当的热处理带来的影响，热处理不当会对耐蚀性带来不利影响。