收藏词条 编辑词条 0Cr18Ni9(AISI304)和00Cr19Ni10(AISI304L)的耐蚀性
1、均匀腐蚀
0Cr18Ni9和00Cr19Ni10钢在酸盐等介质中的耐蚀性见表1、表2和图1及图2。
表1 0Cr18Ni9钢的耐腐蚀性能
|
介质条件 |
试验时间 h |
腐蚀速度 mm/a |
||
|
介质 |
浓度，% |
温度，℃ |
||
|
硝酸 |
0.5~99 |
20 |
＜0.1 |
|
|
7~37 |
沸 |
0.1～1.0 |
||
|
65 |
沸 |
＜1.0 |
||
|
93 |
37 |
0.01 |
||
|
93 |
55 |
0.21 |
||
|
97 |
55 |
0.76 |
||
|
99 |
55 |
1.25 |
||
|
99 |
沸 |
＜10.0 |
||
|
醋酸 |
10 |
沸 |
＜0.1 |
|
|
50 |
沸 |
＜1.0 |
||
|
80 |
沸 |
＜3.0 |
||
|
硫酸 |
0.5 |
190 |
100 |
0.06～0.14 |
|
1 |
20～90 |
360 |
0.002 |
|
|
5 |
20 |
384 |
0.6 |
|
|
5 |
40 |
＜3.0 |
||
|
5 |
100～105 |
16～43 |
3.3～5.0 |
|
|
10～50 |
20 |
2.0～5.0 |
||
|
90～95 |
20 |
360～1032 |
0.0006～0.0008 |
|
|
柠檬酸 |
1～50 |
20 |
＜0.1 |
|
|
5 |
140 |
＜1.0 |
||
|
50 |
沸 |
＜10.0 |
||
|
95 |
20～140 |
＜0.1 |
||
表2 00Cr18Ni10钢的耐腐蚀性能
|
介质条件 |
试验时间 h |
腐蚀速度 mm/s |
||
|
介质 |
浓度，% |
温度，℃ |
||
|
硝酸 |
65 |
沸腾 |
3×48h |
0.32 |
|
硝铵 |
任何 |
任何 |
无腐蚀 |
|
|
硫铵 |
10 |
室温 |
无腐蚀 |
|
|
460g/l |
室温 |
27 |
＜0.0007 |
|
|
硫氰酸铵 |
30 |
68 |
17 |
0.0007 |
|
硫酸镁 |
任何 |
任何 |
无腐蚀 |
|
|
过硫酸钾 |
5 |
34 |
476 |
无腐蚀 |
|
硝酸钠 |
53 |
29.5 |
28 |
＜0.0007 |
|
碳酸钠 |
10 |
15.6 |
＜0.0007 |
|
|
磷酸钠 |
10 |
15.6 |
无腐蚀 |
|
|
硫化钠 |
0.4 |
42 |
43 |
0.0014 |
|
50 |
160 |
324 |
0.044 |
|
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图2 00Cr19Ni10在硝酸中的等腐蚀曲线
在反应堆环境中的均匀腐蚀情况列于表3至表4和图3、图4。
表3 在反应堆去污溶液中的腐蚀
|
材料 |
在下列溶液中的腐蚀率，米尔(1米尔=0.0254mm) |
||||
|
APAC |
APAC |
CrSO4 |
APACE |
ABF-KAP |
|
|
OCr18Ni9 |
0.0014 |
0.0017 |
- |
0.002 |
0.0015 |
|
0Cr18Ni9(敏化) |
0.0047 |
- |
- |
0.002 |
0.045 |
|
00Cr19Ni10 |
- |
- |
0.16 |
0.003 |
- |
表4 0Cr18Ni9和00Cr19Ni10在压水堆冷却剂中的腐蚀
|
材料 |
状态 |
温度(℃) |
气体溶解量(ml/kg) |
pH |
添加剂 |
腐蚀率 (mg/dm2.m) |
|
|
O2 |
H2 |
||||||
|
机加工 |
260 |
- |
50 |
7 |
- |
5 |
|
|
0Cr18Ni9 |
机加工 |
260 |
除气 |
除气 |
7 |
- |
4 |
|
机加工 |
260 |
1～5 |
- |
7 |
- |
5 |
|
|
机加工和敏化 |
260 |
除气 |
除气 |
7～10 |
LiOH |
10 |
|
|
酸洗 |
305 |
＜0.05 |
15～50 |
8～9.5 |
NH4OH |
10 |
|
|
- |
204～316 |
- |
- |
7～10 |
- |
4 |
|
|
- |
260 |
- |
100 |
6~9 |
0.7~4.22g/L |
12~-19 |
|
|
00Cr19Ni10 |
机加工 |
260 |
1～5 |
- |
7 |
- |
3 |
|
机加工 |
260 |
- |
50 |
7 |
- |
1 |
|
|
- |
204～316 |
- |
- |
7～10 |
- |
5 |
|
表5 0Cr18Ni9钢在反应堆环境中金属向水中的转移速率
|
材料 |
状态 |
温度(℃) |
气体溶解量(ml/kg) |
pH |
添加剂 |
腐蚀率 (mg/dm2.m) |
|
|
O2 |
H2 |
||||||
|
0Cr18Ni9 |
固溶 |
316 |
＜0.02 |
27 |
5.8 |
1600ppm H3BO3 |
28 |
|
敏化 |
316 |
＜0.02 |
27 |
5.8 |
1600ppm H3BO3 |
25 |
|
|
固溶 |
316 |
0.03 |
31 |
5.1 |
3ppm H3BO3 |
25 |
|
|
敏化 |
316 |
0.03 |
31 |
6.1 |
3ppm H3BO3 |
29 |
|
|
抛光 |
316 |
0.03 |
31 |
6.1 |
3ppm H3BO3 |
22 |
|
|
固溶 |
316 |
＜0.02 |
27 |
- |
1ppm H3BO3 |
14 |
|
|
敏化 |
316 |
＜0.02 |
27 |
- |
1600ppm H3BO3 |
12 |
|
|
抛光 |
316 |
＜0.02 |
27 |
- |
1600ppm H3BO3 |
11 |
|
|
固溶 |
316 |
0.05 |
30 |
7.9 |
2ppm H3BO3 |
12 |
|
|
敏化 |
316 |
0.05 |
30 |
1.9 |
12ppm H3BO3 |
11 |
|
|
抛光 |
316 |
0.05 |
30 |
7.9 |
12ppm H3BO3 |
10 |
|
|
材料 |
状态 |
中子积分 通量 |
温度(℃) |
气体溶解量(ml/kg) |
pH |
添加剂 |
腐蚀率 (mg/dm2.m) |
|
|
O2 |
H2 |
|||||||
|
0Cr18Ni9 |
敏化和打磨 |
1.4×10 20 |
316 |
＜0.3～1 |
25 |
4.5～9.5 |
NH3HNO3 |
10 |
|
酸洗 |
7.5×10 16 |
305 |
- |
- |
- |
- |
2 |
|
|
整个反应堆表面 |
- |
232 |
＜0.01 |
30 |
7～9 |
- |
2 |
|
|
酸洗 |
1.4×10 20 |
316 |
＜0.3 |
25 |
8～9.5 |
NH3 |
2 |
|
|
酸洗 |
1.4×10 20 |
316 |
＜0.3～1 |
25 |
4.5～9.5 |
NH3HNO3 |
5 |
|
|
酸洗 |
1.1×10 21 |
316 |
＜0.3 |
25 |
8～9.5 |
氨型树脂 |
6 |
|
|
00Cr19Ni10 |
酸洗 |
1.4×10 20 |
316 |
＜0.3～1 |
25 |
4.5～9.5 |
NH3HNO3 |
4 |
表7 0Cr18Ni9在高温钠中的腐蚀
|
材料 |
温度 |
动态 |
静态 |
暴露时间(h) |
重量变化(mg/dm2.M) |
|
0Cr19Ni9 |
274 |
※ |
100 |
＜-10 |
|
|
510 |
※ |
- |
-3 |
||
|
566 |
※ |
1913 |
17 |
||
|
593 |
※ |
1000 |
15 |
||
|
593 |
※ |
1000 |
＜-10 |
||
|
704 |
※ |
- |
38 |
||
|
1000 |
※ |
400 |
2550 |
||
|
经焊接和敏化处理 |
593 |
※ |
500 |
30 |
|
|
593 |
※ |
500 |
75 |
表8 0Cr18Ni9钢在氯中的腐蚀
|
材料 |
介质条件 |
温度 |
暴露时间(h) |
重量变化(mg/dm2.M) |
|
0Cr19Ni9 |
He+0.6-2440ppmCO2 |
760 |
350 |
19~27 |
|
He+0.244%(体积)CO2 |
432 |
818 |
11 |
|
|
He+0.244%(体积)CO2 |
816 |
818 |
-41 |
|
|
He+0.244%(体积)CO2 |
990 |
818 |
1392 |
|
|
He+0.0077%CO2+0.177%CO |
982 |
700 |
139 |
|
|
He+0.0063%CO2+0.0141%CO |
982 |
700 |
144 |
表9 0Cr18Ni9和00Cr18Ni10在有机精冷却剂和有机物慢化反应堆中的腐蚀
|
材料 |
介质条件 |
温度 |
暴露时间(h) |
堆内试验 |
堆外重量变化(mg/dm2.M) |
|
|
快中子通量，nvt |
重量变化(mg/dm2.M) |
|||||
|
0Cr19Ni9 (固溶态) |
三联苯 |
302 |
- |
- |
- |
-5 |
|
305 |
- |
- |
- |
+1 |
||
|
316 |
20160 |
MORE |
+1 |
- |
||
|
400 |
- |
- |
- |
-2 |
||
|
425 |
2500 |
- |
- |
+43 |
||
|
427 |
- |
- |
- |
-5 |
||
|
0Cr18Ni9 (敏化态) |
302 |
- |
- |
- |
-5 |
|
|
400 |
- |
- |
- |
+2 |
||
|
427 |
- |
- |
- |
+2 |
||
|
0Cr18Ni9 (固溶态) |
联苯 |
316 |
100 |
3×10 18 |
+2 |
+2 |
|
427 |
200 |
- |
- |
-4 |
||
|
427 |
720 |
- |
- |
+1 |
||
|
427 |
200 |
- |
- |
+12 |
||
|
00Cr19Ni10 |
联苯 |
427 |
200 |
- |
- |
+4 |
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图3 0Cr18Ni9型不锈钢在高温釜中的腐蚀
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图 4
2、点腐蚀
0Cr18Ni9和00Crl9Nil0的点蚀行为见图5和图6．
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图5 0Cr18Ni9点蚀电位、氯化物浓度、介质温度之间的关系
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图6 氯离子对00Cr19Ni10在0.5NNaCl中点蚀电位和腐蚀电位的影响
3、应力腐蚀
0Cr18Ni9和00Cr19Ni10钢在高浓氯化物中耐应力腐蚀破裂性能不佳。在热水和高温中具有工程意义的耐应力腐蚀破裂性能，但其性能受钢的组织状态、台金成分、介质条件的变化以及应力状态所制约，在水环境中的应力腐蚀行为见图7至图21。
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图7 0Cr18Ni9钢在含36ppmO2的高强水中沿晶应力腐蚀破裂的TTS曲线
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图8 水中Cl浓度对0Cr18Ni9不锈钢应力腐蚀破裂的影响(100℃水溶液)
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图9 水中氧含量氧化物浓度对OCr18Ni9钢应力腐蚀破裂时间的影响
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图10
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图11 水温对0Cr18Ni9不锈钢应力腐蚀破裂的影响
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图12
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图13 在氧为100ppm的289℃纯水中，应力对敏化处理的0Cr18N19(AISI304)钢应力腐蚀破裂产生时间的影响
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图14 0Cr18Ni9在260～300℃水中产生SCC的溶解氧和氯化物的浓度范围(应力超过屈服强度试验时间大干l000h或应变速度太于105-5/s)
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图15
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图16
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图17
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图18
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图19
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图20
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图20
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图21
d 腐蚀疲劳
0Cr18Ni9和00Cr19Ni10的腐蚀疲劳行为见图22和图23。
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图22 介质条件和周期应力强度范围对0cr18Ni9疲劳裂纹扩展速率的影响
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图23 敏化对Cr18Ni9腐蚀疲劳行为的影响