金湖县不锈钢腐蚀失效分析检测单位

时间：2020-09-28

作者：江苏广分检测技术有限公司

不锈钢腐蚀失效分析检测:

根据上述分析，得出以下结论：

（1）送检样品内表面腐蚀严重，布满黄色腐蚀产物。能谱分析表明内壁腐蚀产物含有Cl、O、Na、Ca等元素。

（2）送检管子材料为S30408（即304，非304L），但Cr含量比GB/T 20878-2007 《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分标准》要求稍低。

（3）送检管子夹杂物级别为B1+D0.5，材料较为洁净，夹杂物较少

（4）送检管子横截面及纵截面组织均为奥氏体+孪晶，晶粒度6.0级。未见晶粒不均、有害相析出等缺陷。

（5）送检管子内壁存在很多的蚀坑。内壁微观形貌为典型点蚀坑形貌，这与表面腐蚀产物中含有氯元素一致。

（6）送检管子内壁腐蚀的原因为发生了点蚀。点蚀是不锈钢常见的局部腐蚀之一，其特征为金属材料表面上出现蚀孔或麻点，且随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方向发展，如图10所示。

图10 点蚀机理图点蚀的影响因素如下：

（1）环境因素的影响：不锈钢点蚀是在特定腐蚀介质中发生的，点蚀通常发生在含有卤素阴离子的溶液中，其中以氯化物、溴化物侵蚀性较强。另外，溶液所处的状态对耐蚀性也有影响，溶液静止状态比流动状态时容易发生点腐蚀。一种解释认为流速对沉积物的影响所致，因为点蚀在钢的表面有杂质附着时容易发生，在沉积物下面供氧不足，形成浓差电池，钝态易被破坏。

（2）合金元素的影响：在不锈钢中加入Mo，能提高钝化膜的稳定性，使不锈钢表面生成很致密而牢固的钝化膜，随Mo含量的增加点蚀电位迅速提高，腐蚀速率降低。Cr含量是增加不锈钢抗点蚀性能的基本元素之一，Cr含量增加可提高钢的钝化膜修复能力，从而改善钢的抗点蚀性能。有文献归纳了各元素对不锈钢在氯化物溶液中的抗点蚀性能的影响，认为Cr、Mo、Ni、Si等是有益元素，Mn、S、Ti、Nb等是有害元素，C、Cu的影响则视在钢中的状态而定。

（3）组织的影响：不锈钢中显微组织对点蚀的影响也很大，如果组织中出现δ铁素体、σ相、硫化物等会对耐点蚀性能有害。

（4）表面状态的影响：光滑的表面比粗糙的表面发生点蚀的概率低。送检管子组织中未发现δ铁素体、σ相、硫化物等会对耐点蚀性能有害的组织。Cr含量比标准稍低，降低耐点蚀的程度有限。因客户未能提供水质分析样品，根据腐蚀产物能谱分析结果判断废水及水蒸气中含有较多的氯离子、钠离子、钙离子、铝离子、硫离子，水质具有较强的腐蚀性。氯离子是影响点蚀敏感性的主要元素。氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今文献对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论，但大致可分为2种观点。成相膜理论的观点认为，由于氯离子半径小，穿透力强，故它较容易穿透不锈钢表面氧化膜内小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成了可溶性化合物，使氧化膜的结构发生变化，不锈钢发生腐蚀。吸附理论则认为，氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力，它们**被金属吸附，并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态，氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物，氯化物与金属表面的吸附并不稳定，形成了可溶性物质，这样导致了腐蚀的加速。预测不锈钢和双相钢抗点蚀的经验公式为： PREN（耐点蚀当量） = Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16N 304的PREN为18~20，值较低，因此分析认为此种环境选用304材质不合理，易发生点蚀。为提高耐蚀性，建议对选材进行优化，选择加Mo的双相不锈钢2205（PREN可达30.5~38.8）。

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