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宁波甬盛不锈钢制品有限公司
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| 裂纹腐蚀的原理和防护 |
| 作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2011/6/13 |
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裂纹腐蚀不只会发生在不锈钢中，也可以在其它合金包括铝合金、钛合金和铜合金中产生。这是在表面沉积物下裂纹或屏蔽区表面钝化层遭到破坏的地方产生的一种局部腐蚀形式。在螺栓或其它连接的地方，在法兰下面或法兰与垫圈之间，或在阀门座等其它接出去会产生加工或设计裂纹。
裂纹腐蚀机理
在有效腐蚀场所，裂纹必须宽到足以允许腐蚀电解质进入并提供停滞区。因此腐蚀会在裂纹宽度达到几位米宽的地方发生，但没有绝对的和临界的导致腐蚀发生的裂纹尺寸。
腐蚀机理上，裂纹腐蚀与点蚀相似（如自由表面局部腐蚀）。
裂纹腐蚀的开始和扩展之间有差别，也有很多理论。简短说来，在John Sedriks的书的摘要中有所评述。他认为，钝化状态中有一些初始的普通腐蚀。阳极金属离子（M+）的释放被附近阴极的反应平衡，耗尽了周围环境的氧。在裂纹区，氧很快耗尽，如果状态足够缓慢，本体溶液处对裂纹的氧气补给遭到阻滞。如果反应继续在裂纹外部发生，金属离子继续在阳极周围释放，它就会支持腐蚀元，在裂纹中建立起带正电的金属离子区。机理就会转化到另一阶段，涉及氯和PH值对裂纹腐蚀（和点蚀）的影响。
带负电的氯离子非常活泼，因此，如果出现在裂纹外部的本体溶液中，很容易再带正电的金属离子的吸引下进入狭窄的裂纹中，在裂纹中形成的金属氯化物（通常是铬）与水反应生成氢氯酸，减小了PH值到去钝化PH，这时裂纹中的钝化膜遭到破坏，点蚀便会继续深入。
一旦发生去钝化，腐蚀就会快速进行并能够自维持，尤其是在本体溶液已提供好氯离子的情况下。
避免裂纹腐蚀的合金选择
铬可以促进不锈钢钝化层的稳定性，镍支持钝化层稳定。尽管铬金属离子比离子或镍更能支持裂纹腐蚀中的阳极反应，提高铬含量的合金更能耐裂纹腐蚀。对于特定铬含量钢，奥氏体不锈钢似乎比低镍的铁素体钢更能耐侵蚀。钼和氮对于提高耐蚀性有非常显著的影响。钼通过抑制去钝化后的侵蚀速率提高耐蚀性，快速侵蚀通常在下一阶段发生。
避免裂纹腐蚀的合金选择
铬可以促进不锈钢钝化层的稳定性，镍支持钝化层稳定。尽管铬金属离子比离子或镍更能支持裂纹腐蚀中的阳极反应，提高铬含量的合金更能耐裂纹腐蚀。对于特定铬含量钢，奥氏体不锈钢似乎比低镍的铁素体钢更能耐侵蚀。钼和氮对于提高耐蚀性有非常显著的影响。钼通过抑制去钝化后的侵蚀速率提高耐蚀性，快速侵蚀通常在下一阶段发生。
一般来说，不锈钢，如6%Mo奥氏体不锈钢，能够提供最好的耐裂纹腐蚀性。一些普通的不锈钢，在减小耐裂纹腐蚀性方面来看，有：
1.4547 (254SMO) (6% Mo 奥氏体)
1.4462 (2205)
1.4539 (904L)
1.4401/1.4436 (316)
1.4301 (304)
1.4016 (430)
镍发展协会的《裂纹腐蚀技术指导》中提供了裂纹腐蚀的数学模型，有助于选择在各种水条件中应用的奥氏体不锈钢钢种。
设计中避免裂纹
保持接点尽可能宽。避免在法兰或螺栓连接中形成设计裂纹。
金属/金属或金属/非金属接触都会产生侵蚀点，因此，使用绝缘垫圈不能阻止裂纹腐蚀。非金属连接或垫圈的良好搭配和黏附对于避免在两种金属间形成裂纹很重要。
制造过程中避免裂纹
裂纹能够在焊接制造过程中没有实现焊珠完全渗入的地方产生。完全的根部溶渗是必不可少的，尽可能圆和光滑的焊珠，在内部焊珠中到基体金属区没有底部沟槽。
操作过程中避免裂纹
水槽中的氧化皮或沉积物的聚集可以导致裂纹（屏蔽）腐蚀。在一些聚集无法避免的地方，值得考虑一些阻止它的方法或引进一种常规的清洁/维护计划。
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