304不锈钢化学成分对耐蚀性能的影响

2023-03-22 17:52:26 正佳不锈钢

影响304不锈钢耐蚀性的因素很多，可以分为环境因素和内在因素两大类。环境因素包括温度、湿度、PH值、氯离子浓度等。内在因素主要有钢的化学成分（合金元素)、微观组织、金属表面粗糙度等，其中化学成分，即合金元素，是根本的内在因素。304不锈钢化学成分对耐蚀性能有什么影响呢？

  铬（Cr）：铬是增加不锈钢耐蚀性能的基本元素之一，铬主要作用是提高钢的钝化膜的修复能力或再生能力，提高不锈钢的耐点蚀性能。铬含量增加时，有利于贫铬区与富铬区含铬量的平衡，从而降低了晶间腐蚀的敏感性。304不锈钢中的铬含量在18~20%。

  镍（Ni）：镍是优良的耐腐蚀材料，也是304不锈钢的主要元素之一，提高奥氏体含量，同时提高钢的抗腐蚀能力。如果没有铬，只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，所以镍不能单独构成不锈钢。镍在不锈钢中的作用在于它能使高铬钢的组织发生变化，使不锈钢的耐腐蚀性能获得改善，不仅能耐酸，还能抗非氧化性介质的耐蚀性，但对高温含硫气体不耐腐蚀。

  碳（C）：碳元素对304不锈钢的组织和性能有很大影响。一方面它是稳定奥氏体的元素，并且作用很大，相当于镍的30倍；另一方面由于碳与铬的亲和力很大，能和铬形成一系列的复杂碳化物，含碳量越高，形成的碳化物越多，铬的消耗量就越大，使得晶间腐蚀性能越差。

  硅（Si）：硅是强铁素体形成元素，在一般不锈钢中为常存杂质元素。大量研究表明硅对不锈钢的耐氯离子腐蚀性能是有利的，硅可提高耐蚀性能是因为在存在氧化剂（如强酸）的介质中，硅会在不锈钢表面层富集提高了不锈钢表面的钝化能力。

  锰（Mn)：在铬不锈钢中加入锰，不形成夹杂的情况下，对钢的耐蚀性没有多大的影响。但Mn能和钢中的S结合成MnS夹杂。MnS在酸性溶液中的溶解速率较大，是孔蚀的敏感点。随着Mn含量的增加合金的腐蚀率增大，孔蚀电位下降。因此，增加合金的Mn含量对抗孔蚀是不利的。

  磷（P）：磷是不锈钢中的杂质元素。一般认为，磷会提高钢的抗应力腐蚀裂纹敏感性和抗焊接腐蚀裂纹性，对腐蚀性能是有害的。磷导致氧浓差电流增大，影响了钝化膜形成和愈合过程对不锈钢抗孔蚀是有害的。随着磷含量的增高，孔蚀电位下降，降低了不锈钢对孔蚀的抗力，不锈钢抗点蚀和晶界腐蚀性能愈差。

  硫（S）：硫在一般不锈钢中是常有杂质元素，均降低不锈钢的腐蚀性能。硫是焊缝中常存的有害元素之一，能促使焊缝金属产生热裂纹、降低冲击韧度和耐腐蚀性。硫化猛（MnS）夹杂对耐点蚀性能有害，在酸性环境中MnS夹杂具有较强的溶解能力，它的溶解会诱发点蚀。