不銹鋼材料的局部腐蝕原因分析報告

 不銹鋼的“不銹性”是相對的，它并不是在各個使用條件下都有滿意的耐腐蝕性能，它的“耐腐蝕”是在一個特定范圍內(nèi)的概念。腐蝕是結(jié)構(gòu)材料的三大失效形式之一。腐蝕是指工程材料在周圍介質(zhì)（最常見的是液體和氣體）作用下，由于化學變化、電化學變化或物理溶解而產(chǎn)生的腐蝕，而且電化學過程是金屬腐蝕的最主要形式。金屬的腐蝕，遍及國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域、幾乎所有行業(yè)，包括冶金、化工、能源、交通、航空航天、信息、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、海洋開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等。從日常生活到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從新工藝、新技術(shù)的實現(xiàn)到尖端科學的發(fā)展，都存在不同程度的腐蝕問題。

 不銹鋼在服役介質(zhì)中的腐蝕行為復(fù)雜，根據(jù)鋼材表面的腐蝕形貌以及腐蝕特點的不同，將不銹鋼的腐蝕類型分為兩大類：一類是均勻腐蝕（或稱為全面腐蝕），另一類是局部腐蝕。

 均勻腐蝕是指金屬與腐蝕介質(zhì)溶液相接觸的整個表面或者大部分的表面上均勻進行的腐蝕，即腐蝕程度較平均。其過程可以是化學腐蝕，也可以是電化學腐蝕。均勻腐蝕是一種最常見的腐蝕形態(tài)。整個金屬表面幾乎以相同的速度進行腐蝕，均勻腐蝕的結(jié)果是使金屬厚度逐漸減小，最后的破壞是使結(jié)構(gòu)穿孔或發(fā)生類似于超載引起的破壞。全面腐蝕電化學過程特點的腐蝕原電池的陰陽極面積非常小，甚至用微觀的方法也無法辨認出來，而且微陽極與微陰極的位置是變幻不定的，因為整個金屬表面在介質(zhì)中都處于活化狀態(tài)，只是各點隨時間（或地點）有能量起伏，能量高時（處）為陽極，能量低時（處）為陰極，這樣使金屬表面都遭受腐蝕。

 均勻腐蝕時金屬的腐蝕損耗最為嚴重，但其技術(shù)與安全管理的難度最小，因為可以方便地估計壽命，經(jīng)常測厚，可以避免安全事故。中、低合金的超高強度鋼的耐均勻腐蝕的能力很差，但是不銹鋼中由于鉻的含量較高，尤其是雙相不銹鋼的高鉻及合金化程度相對較高，因此顯示出良好的耐均勻腐蝕性能。

 相對于全面腐蝕，局部腐蝕發(fā)生在材料局部或特定的位置，而其它部位腐蝕程度微小甚至未發(fā)生腐蝕，外觀與原材料一致。其特點是陽極區(qū)和陰極區(qū)一般可以截然分開，腐蝕電池中的陽極反應(yīng)和腐蝕劑的還原反應(yīng)可以在不同地區(qū)發(fā)生，而次生腐蝕產(chǎn)物又可以在第三地點形成。雖然點蝕的總體腐蝕程度小，材料的質(zhì)量損失低。但是材料的使用狀態(tài)和壽命主要取決于局部的損壞程度，并且局部腐蝕在表面隨機發(fā)生，相比于全面腐蝕更難于察覺和預(yù)測，并可能引發(fā)惡性失效導(dǎo)致難以預(yù)防的突發(fā)性危害。據(jù)統(tǒng)計，局部腐蝕造成的事故占腐蝕造成事故的80%。

 工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)不銹鋼表面常見的局部腐蝕形式有點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、氫損傷等幾種。