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不锈钢为什么耐腐蚀?
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种"钝化膜",继续起保护作用。
因此,所有的不锈钢都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不像铁素体不锈钢那样对脆性敏感。除耐应力腐蚀性能外,其他耐部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。应用范围较铁素体不锈钢宽。与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下:合金元素含量高,价格相对高,一般铁素体不含镍。双相不锈钢的应用双相不锈钢不管是在高度腐蚀环境还是在不锈钢结构的工程材料方面都是一种万能的材料。其用途包括:双相不锈钢是集优良耐腐蚀性、高强度和易于制造加工等诸多性能于一身的钢类。其物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间,但更接近于铁素体不锈钢和碳钢。
不锈钢生锈主要是表面的钝化膜在一定条件下被破坏,空气或液体中氧原子不断渗入或金属中,铁原子不断地析离出来,铁元素与空气中的氧气或二氧化碳溶解于水中,产生氧化或电解的反应,形成疏松的氧化铁,氢氧化铁、碱式碳酸铁等成分的过程。不锈钢表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种:不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附 着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。
原面: 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。钝面:NO.2D 冷轧后经热处理、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白光泽,用於深冲压加工,如汽车构件、水管等。雾面:NO.2B 冷轧后经热处理、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由於表面光滑,易於再研磨,使表面更加光亮,用途广泛,如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后,几乎满足用途。
合理选择不锈钢的必备条件: 对不锈钢部件或设备用材的合理选择应必备下述条件和学科知识。不锈钢部件或设备的服役条件包括腐蚀介质成分、温度、压力、受力状态、预期寿命等,是选择适用不锈钢的先决条件。充分了解部件的使用条件,是合理选择不锈钢必备的首要条件。深入了解不锈钢性能和相关数据应根据部件或设备的工作条件选择不锈钢材料,选材者应对各类不锈钢性能、限制其使用的环境因素,是否易于购得等知识有较全面的了解,方能有针对性地进行选择。