摘要：不锈钢因其具有很好的耐腐蚀性，是一种应用十分广泛的材料，在我们的生活中随处可见。但是，在特殊情况下，不锈钢也会遭受腐蚀，严重时甚至会给工程带来重大的安全隐患。本文从不锈钢的定义出发，围绕不锈钢的腐蚀种类，就其防蚀应对措施进行了阐述，以供大家参考。
关键词：不锈钢；腐蚀；防蚀；应对措施；
一、不锈钢定义
不锈钢是一种由多晶体组成的材料，其晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域。因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利区域【1】 通俗地说，我们平常所说的不锈钢是不锈钢、耐酸钢及耐热钢的总称，其中的不锈钢是指在空气中能抵抗腐蚀的钢，耐酸钢是指在某些化学介质中（比如酸性）能抵抗腐蚀的钢，耐热钢是指在高温下抗氧化、抗蠕变并能够耐受一定介质腐蚀的钢。从工程应用来看，不锈钢不是在任何情况下都具有较好的耐蚀性，在一定条件下可能出现点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等现象。应力腐蚀和晶间腐蚀就其隐蔽性和危害性相对就非常大，往往会造成重大的工程事故。
二、不锈钢腐蚀的种类
1、点蚀
点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀，不锈钢点蚀是在特定的腐蚀介质中发生的，通常发生在发生在不锈钢表面的钝化膜上，是不锈钢常见的局部腐蚀之一。虽然不锈钢点蚀范围比较小，但发生腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔。另外，很多情况下点蚀有可能进而转变为晶间腐蚀、应力腐蚀。产生点蚀主要有两个原因，一是金属在介质中已经达到某一个临界电位，二是侵蚀性的卤化物阴离子达到了某一个浓度。因此，介质的影响、合金元素的影响，是决定不锈钢是否产生点蚀的主要因素。
2、缝隙腐蚀
不锈钢缝隙腐蚀是局部腐蚀的一种形式，这类腐蚀发生在有电解液存在的金属之间、以及金属与非金属之间构成狭窄的缝隙内，如：不锈钢设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、金属相互缠绕的重叠处，或与铆钉、螺栓、垫片、阀座等松动的表面沉积物处等容易形成缝隙，破坏形态为沟缝状，严重可穿透。它的发生和发展机理与点蚀很类似，也是点蚀的一种特殊形态。缝隙腐蚀产生的原因是，在电解液和结构缝隙存在的条件下，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池从而产生局部腐蚀；由于电解质中氧气的扩散，在汽体和液体交界面上形成三相界面而产生强烈的水线腐蚀，以及形成活化-钝化电池的闭塞电池。因为缝隙内是缺氧区，成为阳极，其后也产生自催化加速作用，一旦发生就迅速进一步变化，缝隙腐蚀和点蚀一样，在含负氯离子的溶液中最容易发生。因此，氯离子浓度的影响、几何形状的影响、氧浓度的影响等，是影响不锈钢是否产生缝隙腐蚀的主要因素。
3、应力腐蚀
不锈钢在特定的腐蚀性介质和拉应力（外力或焊接、冷加工等产生的残余应力）的同时作用时，会出现低于强度极限的脆性开裂现象，称为应力腐蚀。这种腐蚀发生的初期，跟点蚀和缝隙腐蚀相同，都是在一个对流不通畅、闭塞的微部内发生，也称为闭塞电池腐蚀。这种腐蚀发生的时间短，破坏性极大。先是由于腐蚀性介质的作用，在不锈钢的腐蚀敏感部位形成微小坑陆，而后在残余应力的作用下产生微观裂纹。微观裂纹一旦产生，这种裂纹扩展就很快，在金属内部就会存在一条狭窄的活性通路，在拉应力的作用下，活性通路前端的膜就会反复地、间歇地破裂，腐蚀会沿着与拉应力垂直的通路前进，在闭塞区由于阴离子腐蚀放氢，一部分能扩散到尖端金属内部引起脆化，发生脆性断裂。让不锈钢产生应力腐蚀的腐蚀性介质中，常见到的有硝酸、硝酸铵、澳化钙、盐酸、氢氟酸、氢氧化钾和含有氯离子溶液等。
4、晶间腐蚀
晶间腐蚀，是指金属材料在特定的腐蚀介质中，并在高温环境下由于晶界合金元素铬的贫化，沿着材料的晶粒间界受到腐蚀，从而使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。是否会发生晶间腐蚀取决于材料和腐蚀介质体系的特性，对于不锈钢来说，之所以产生晶间腐蚀是由于其敏化或成分不合格所致。当然了，不锈钢处于敏化状态且晶界呈现活化性态，晶粒呈现钝化性态的环境才会发生晶间腐蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在我国的五六十年代，由于材料应用和处理工艺的落后，不锈钢产生晶间腐蚀现象很严重，现在已有了相应措施可防止不锈钢晶间腐蚀。对于不锈钢铸锻件，其多为中小部件，能够进行比较理想的热处理出厂，只要能保证化学成分、冶炼、铸造和热处理工艺很稳定，是可以确保不锈钢正常的抗晶间腐蚀性能的。而不锈钢在特定的腐蚀介质贫化下，也会产生晶间腐蚀，通常不锈钢在酸性介质中遭受的晶间腐蚀则较为严重。
三、不锈钢防蚀应对措施
1、点蚀及缝隙腐蚀的应对措施
（1）选择含有适量的钼元素和较高铬的奥氏体型不锈钢；含钼2-4%的奥氏体型不锈钢具有良好的耐蚀能，可显著减少点蚀或一般性腐蚀。
（2）控制卤素离子特别是氯离子的浓度，避免卤素离子局部集中，或者提高氧的浓度，或者除氧；
（3）保证氧或氧化性溶液的均匀性，搅拌溶液和避免有液体不流动的小块区域；
（4）加入缓蚀剂提高溶液的PH值，与中性或酸性氯化物相比，增加PH值后明碱性的氯化物溶液造成的点蚀较少，或者完全没有，因为氢氧离子起到了防腐蚀剂作用；
（5）在腐蚀性介质中加入钝化剂。低浓度的硝酸盐或铬酸盐在很多介质中是有效的，它们可以抑制离子优先吸附在金属表面，因此防止氯化物离子吸附而早造成腐蚀【2】；
（6）在尽可能低的温度中使用。
2、应力腐蚀的应对措施
防止应力腐蚀的措施，主要从减少腐蚀介质和消除拉应力两方面来采取措施：
（1）避免使用对应力腐蚀敏感的材料，如纯奥氏体的抗应力腐蚀性能就不是很好，而奥氏体-铁素体双相的不锈钢，就比纯奥氏体具有更好的抗应力腐蚀的性能；
（2）减少腐蚀介质浓度，特别是氯离子的浓度，必要时在介质中添加缓蚀剂或采用阴极保护措施；
（3）在加工制造不锈钢过程中，应采取必要的控制措施以便减少残余应力；
3、晶间腐蚀的应对措施
（1）提高材料的纯度，去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素，比如将不锈钢中的碳含量降低至0.03%以下，这种超级低碳不锈钢便可避免晶间腐蚀，这也是防止不锈钢晶间腐蚀的最重要的应对措施；
（2）加入比铬更容易生成碳化物的稳定化元素，比如钛和铌元素；
（3）采用适当的热处理改变晶界沉淀相，比如可进行固溶处理。固溶处理能使碳化物不析出或少许析出，故可防止晶间腐蚀。具体工艺为将奥氏体不锈钢加热至1050至1150度，碳化物溶入固溶体．然后快速冷却，这方法适用于不锈钢小型零件。但是，经固溶吐理盾的不锈钢不宜再在400至900度敏化温度区间加热；
（4）选用具有优良抗晶间腐蚀性能，含有一定量铁素体的奥氏体-铁素体双相不锈钢。
四、结束语
综上，在工程实际应用过程中，我们应当熟练掌握不锈刚产生腐蚀的机理和防蚀处理应对措施，同时在选取不锈钢作于工程实际时，应当充分考虑不锈钢产生各类腐蚀的可能性，通过合理选材、科学防蚀，这才使得不锈钢真正具有抗蚀、耐蚀的特性，以达到工程安全使用目的。
参考文献：
[1]吴剑.不锈钢的腐蚀破坏与防蚀技术[J].腐蚀与防护.1997（03）
[2]岳睿；潘祖军；李艳.不锈钢的腐蚀分析[J].金属世界.2006（03）
论文作者:谭太森
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：不锈钢论文; 应力论文; 介质论文; 缝隙论文; 奥氏体论文; 晶粒论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第32期论文;