根據具體的腐蝕環境選擇合適的不銹鋼材質,需要綜合考慮多方面因素,以下是一些常見腐蝕環境下的不銹鋼材質選擇建議:
1. 大氣腐蝕環境:
- 鄉村大氣:相對較為潔凈,腐蝕程度低,304 不銹鋼通常足以滿足要求。304 不銹鋼具有良好的耐大氣氧化性能,能夠抵抗鄉村大氣中常見的有機物、無機物塵埃等的侵蝕,且價格相對較為經濟實惠,性價比高。
- 城市大氣:因存在汽車尾氣、鍋爐排放的二氧化硫等污染物,腐蝕程度有所增加。一般情況下 304 不銹鋼仍可使用,但如果是長期暴露且對耐腐蝕性要求較高的場合,可考慮使用 316 不銹鋼。316 不銹鋼含有鉬元素,在抗污染性和耐腐蝕性方面更勝一-籌,能夠更好地應對城市大氣中的復雜成分。
- 工業生產區大氣:排放的污染物中含有大量的二氧化硫、硫化氫等含硫化合物,腐蝕性較強。這種環境下建議優先選擇 316 不銹鋼或更高等級的不銹鋼材質。例如一些化工園區、鋼鐵企業周邊等工業大氣環境,316 不銹鋼能夠有效抵抗含硫化合物形成的強腐蝕介質的侵蝕。
- 海洋大氣:空氣濕度大、含鹽分多,對金屬的腐蝕性很強。316 不銹鋼是比較常用的選擇,其耐氯離子腐蝕能力較強,能夠適應海洋大氣中的鹽分侵蝕。對于一些對耐腐蝕性要求極-高的海洋工程或長期暴露在海洋大氣中的設備,還可以考慮使用雙相不銹鋼,如 2205 雙相不銹鋼,具有更高的強度和更好的耐腐蝕性。
2. 水介質腐蝕環境:
- 淡水:對于普通的淡水環境,如自來水、河水等,304 不銹鋼基本可以滿足要求。但如果水中含有較高濃度的氯離子,如靠近海邊的淡水區域或使用海水淡化后的水,316 不銹鋼更為合適,因為 304 不銹鋼在高氯離子環境下容易發生點蝕等局部腐蝕。
- 海水:必須選用高鉻鎳的含鉬不銹鋼或雙相鋼。海水的腐蝕性極-強,含有大量的鹽分、溶解氧等腐蝕性成分。316 不銹鋼在海水中的耐腐蝕性優于 304 不銹鋼,但對于長期浸泡在海水中的結構或設備,如海洋平臺、海水管道等,雙相不銹鋼具有更好的綜合性能,能夠更好地抵抗海水的腐蝕。
3. 酸介質腐蝕環境:
- 硝酸:在稀硝酸(濃度≤65%)中,304 不銹鋼具有良好的耐硝酸腐蝕性能,可作為首-選。當硝酸濃度增加到 68.4%以上時,可選用 0Cr25Ni20 耐熱不銹鋼;濃度再上升到≥85%時,則需要使用含硅的高鉻奧氏體不銹鋼。需要注意的是,含鉬不銹鋼一般不適合用于耐硝酸腐蝕。
- 硫酸:不含鉬的不銹鋼不能用于耐硫酸腐蝕。含鉬 2--3%的 316 系列不銹鋼是耐硫酸腐蝕的最-低牌號,含鉬雙相鋼在耐硫酸腐蝕方面的性能相當或優于 316 系列不銹鋼。隨著硫酸濃度的提高,需要選用高鉻高鎳、含銅含硅的奧氏體不銹鋼。
- 鹽酸:鹽酸介質還原性強,不銹鋼很難鈍化。在稀鹽酸中需要選用高鉻高鎳、含銅含硅的奧氏體不銹鋼,18-8 型不銹鋼(即 304 不銹鋼)不能采用。
4. 堿介質腐蝕環境:一般選用含鉻(≥26%)的純鐵素體不銹鋼或含鎳(≥20%)的鉻鎳奧氏體不銹鋼。
5. 特殊腐蝕環境:
- 高溫腐蝕環境:如果腐蝕環境還伴有高溫條件,需要考慮不銹鋼的高溫性能。例如,304H 不銹鋼的碳質量分數在 0.04%—0.10%,高溫性能優于 304 不銹鋼,適用于一些高溫且有一定腐蝕的場合。
- 晶間腐蝕環境:如果介質容易引起晶間腐蝕,可選擇 321 不銹鋼、304L 不銹鋼、316Ti 不銹鋼、347 不銹鋼等材質,這些材質經過特殊處理或添加了穩定化元素,能夠提高抗晶間腐蝕的能力。