大口径厚壁不锈钢管的腐蚀形式及提高抗腐蚀性能途径
大口径厚壁不锈钢管的腐蚀形式及提高抗腐蚀性能途径
厚壁不锈钢管因为腐蚀而遭到损坏的形式很多,主要可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两类。
均匀腐蚀它是在腐蚀介质作用下厚壁不锈钢管整个表面遭受腐蚀的过程,均匀腐蚀又称一般腐蚀。它是整个厚壁不锈钢管上以基本一致的速度发生的一种腐蚀。这种腐蚀使得厚壁不锈钢管的尺寸不断减小,以致破坏。但从技术角度分析,其破坏程度可以预测,因而危险性不大。
局部腐蚀:点腐蚀和晶间腐蚀两者同属局部腐蚀。
(1)厚壁不锈钢管点腐蚀表面某个局部由于表面缺陷、疏松及夹杂物等产生微电池作用而造成的局部腐蚀叫点腐蚀。这种腐蚀可往厚壁不锈钢管深处扩展,直至穿透厚壁钢管内部。与厚壁管表面均匀腐蚀相比较,点腐蚀有更大的危害性。
(2)晶间腐蚀沿着晶界进行的腐蚀,称为晶间腐蚀。晶间腐蚀对厚壁不锈钢管造成的危害最严重,因为它通常不改变厚壁钢管的外貌,使晶粒之闻的连接遭到破坏,使厚壁不锈钢管的机械性能急剧降低。而这种不良影响又往往不容易发现,会造成突然的破坏。
另外,腐蚀的形式还有应力腐蚀和疲劳腐蚀。应力腐蚀是指厚壁不锈钢管在应力(包括冷加工、焊接、热处理等产生的应力)和腐蚀介质共同作用下造成的腐蚀。它的破坏特点是断口呈脆性破坏,多是沿晶界断裂,也有穿晶断裂。疲劳腐蚀是指厚壁不锈钢管在腐蚀介质中,同时受到交变应力作用所造成的腐蚀。
防止厚壁不锈钢管腐蚀的途径
在厚壁管中加入Cr、Ni、si、Al等合金元素。Cr和Ni能使厚壁不锈钢管在室温下得到单相的固溶体组织,并提高基体的电极电位,避免因形成微电池而产生电化学腐蚀。同时Cr、Si、Al等元素能在厚壁不锈钢管表面形成一层致密的与基体结合牢固的保护膜,提高厚壁钢管的抗化学腐蚀能力。因此,提高厚壁不锈钢管抗蚀性能的途径有一下三种:
(1)减少与消除大口径厚壁不锈钢管中组织、化学成分、应力等的不均性,尽可能得到均匀的单一组织。
(2)提高大口径厚壁不锈钢管的电极电位,这样即使形成微电池,也能提高其抗蚀能力。
(3)使大口径厚壁不锈钢管表面形成一层表面保护覆层,例如,自身形成的保护膜和其他表面处理等(如发黑处理、镀铬、磷化、涂漆等)。