不锈钢生锈的原因
不锈钢并非绝对不生锈,其抗腐蚀性能主要依赖于表面形成的致密氧化铬保护膜。当这层保护膜被破坏时,不锈钢就可能发生腐蚀或生锈。具体原因包括:
- 化学腐蚀:
- 氯化物侵蚀:不锈钢在含氯离子(如食盐、海水、工业废气)的环境中,氯离子会穿透钝化膜,引发点蚀或缝隙腐蚀。
- 酸性或碱性环境:强酸(如硫酸、盐酸)或强碱会破坏钝化膜,导致全面腐蚀。
- 电化学腐蚀:
- 异种金属接触:不锈钢与碳钢等活性金属接触时,在电解质(如水膜)存在下形成微电池,加速不锈钢的腐蚀。
- 应力腐蚀开裂:在拉应力和腐蚀介质(如氯化物溶液)共同作用下,不锈钢可能发生脆性断裂。
- 物理因素:
- 表面损伤:机械划伤、焊接热影响区或表面清洁不当会破坏钝化膜,降低耐腐蚀性。
- 高温影响:长时间高温(如450°C以上)会导致碳化铬析出,使晶界附近贫铬,引发晶间腐蚀。
- 环境因素:
- 湿度与氧气:高湿度环境加速氧化反应,氧气是腐蚀的必要条件。
- 污染物:空气中的硫化物、氮氧化物等污染物会加速腐蚀。
不锈钢最怕的腐蚀类型
- 点蚀(小孔腐蚀):
- 特点:局部腐蚀,形成微小孔洞,可能迅速扩展。
- 诱因:氯离子、表面缺陷或污染物。
- 晶间腐蚀:
- 特点:沿晶界扩展的腐蚀,导致材料强度下降。
- 诱因:敏化(如焊接后未进行固溶处理)或高温暴露。
- 应力腐蚀开裂(SCC):
- 特点:在拉应力和腐蚀介质共同作用下发生脆性断裂。
- 诱因:特定介质(如氯化物溶液)和应力集中。
防护建议
- 材料选择:根据环境选择合适的不锈钢牌号(如316L耐氯离子性能优于304)。
- 表面处理:保持表面清洁,避免划伤,必要时进行钝化处理。
- 环境控制:降低湿度、减少污染物接触,避免异种金属直接接触。
- 设计优化:减少应力集中,避免缝隙结构,焊接后进行热处理。
不锈钢的腐蚀是一个复杂的过程,需结合材料特性、环境条件和使用场景综合防护。
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