收藏词条 编辑词条 0Cr17Ni12Mo2(AISI316)和00Cr17Ni14Mo2(AISI316L)钢的耐蚀性
0Cr17Ni12Mo2(AISI316)和00Cr17Ni14Mo2(AISI316L)钢的耐蚀性
a.均匀腐蚀0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2钢在一些介质中的耐均匀腐蚀性能见表1至表3和图1。
表1 0Cr17Ni12Mo2的耐均匀腐蚀性能
|
腐蚀介质 |
浓度，% |
温度，℃ |
腐蚀率，mm/a |
|
HNO3 |
65 |
沸腾 |
0.51 |
|
65 |
沸腾 |
13.7 |
|
|
发烟 |
121～149 |
63.5 |
|
|
H3PO4 |
90.4 |
室温 |
0 |
|
5 |
93 |
0.0025 |
|
|
20 |
93 |
0.05 |
|
|
60 |
93 |
0.127 |
|
|
85 |
98 |
0.711 |
|
|
85 |
113 |
1.32 |
|
|
HCL |
稀盐酸气相 |
25 |
0.03 点蚀 |
|
10 |
102 |
60.9 |
|
|
50 |
110 |
1066.8 |
|
|
醋酸 |
0至冷醋酸 |
室温 |
＜0.00025 157d |
|
|
沸腾 |
0.196 |
|
|
10 |
沸腾 |
0.022 4d |
|
|
20 |
沸腾 |
0.018 110d |
|
|
88～109 |
沸腾 |
0.058 80h |
|
|
99 |
沸腾 |
0.064 82d |
|
|
冰醋酸 |
沸腾 |
0.002 21d |
|
|
醋酸+甲酸 |
99.7+0 |
120 |
0.01 |
|
50+2① |
99～118 |
0.018 |
|
|
50+2① |
99～118 |
0.213 |
|
|
25+4 |
93 |
0.084 |
|
|
30+8 |
135 |
0.114 |
|
|
0+90 |
100 |
0.097(气相) |
|
|
真空乳酸蒸发器 |
30～60 |
49～102 |
＜0.002(液) 点蚀最大深度0(液相) |
|
|
|
0.002(气相) 0.05(气相) |
注:①含23％醋酐和5％低沸点物质。
表2 0Cr17Ni12Mo2在卤素盐中的腐蚀
|
介质 |
浓度 % |
温度 ℃ |
通气 |
流速 m/min |
时间 h |
位置 |
腐蚀速度 mm/a |
点蚀深度 mm |
|
氯化铝 |
26 |
10 |
未 |
- |
500 |
浸入槽中 |
0.02 |
未见 |
|
二氟化铵 |
浓 |
沸腾 |
未 |
有些 |
672 |
浸入反应器中 |
1.19 |
未见 |
|
过氯酸铵 |
|
90 |
未 |
有些 |
300 |
浸入 |
＜0.002 |
未见 |
|
氯化铵 |
35 |
107 |
- |
- |
1632 |
浸入在槽中 |
0.025 |
0.5 |
|
氯化钡 |
|
100 |
未 |
有些 |
400 |
浸入在槽中 |
0.022 |
- |
|
氧化钙 |
58 |
166 |
未 |
有些 |
264 |
在蒸发器中 |
0.043 |
- |
|
氯化钙 |
30 |
-12 |
未 |
低 |
8060 |
在盐槽中 |
＜0.002 |
0.23 |
|
氧化铁 |
10 |
30 |
饱和 |
4.8 |
91 |
浸入 |
0.1 |
0.78(穿孔) |
|
氯化铁 |
10 |
66 |
饱和 |
4.8 |
91 |
浸入 |
7.44 |
0.78(穿孔) |
|
氧化亚铁 |
饱和 |
135 |
- |
大 |
24 |
浸在蒸发器中 |
0.127 |
- |
|
碘化铁 |
62 |
24 |
有些 |
有些 |
66 |
浸入 |
0.076 |
- |
|
氯化锂 |
30 |
116 |
未 |
有些 |
960 |
浸入 |
＜0.002① |
- |
|
氧化镁 |
48 |
166 |
未 |
有些 |
1320 |
浸入在蒸发器中 |
0.076 |
- |
|
氯化亚锰 |
37 |
104 |
低 |
有些 |
456 |
部分浸入 |
0.66 |
- |
|
氯化钾 |
31.5 |
82 |
有些 |
低 |
1560 |
浸入 |
0.005 |
0.36 |
|
二氟化钠 |
8 |
82 |
大 |
大 |
240 |
浸入 |
1.42 |
0.127 |
|
氯化锌 |
50 |
71 |
未 |
未 |
648 |
浸入 |
1.73 |
0.78(穿孔) |
注:①出现应力腐蚀裂纹。
表3 00Cr17Ni14Mo2的耐均匀腐蚀性能
|
腐蚀介质 |
浓度，% |
温度，℃ |
腐蚀率，mm/a |
|
|
H2SO4 |
0～30 |
25 |
＜0.3 |
|
|
10 |
0≤50 |
＜0.3 |
|
|
|
40 |
25 |
＞0.3 |
|
|
|
85 |
25 |
＜0.3 |
|
|
|
98 |
25～50 |
＜0.3 |
|
|
|
H2PO4 |
40 |
70～100 |
＜0.3 |
|
|
沸腾 |
＜0.3 |
|
||
|
50～60 |
70～100 |
＜0.3 |
|
|
|
沸腾 |
＞0.3 |
|
||
|
70 |
70～90 |
＜0.3 |
|
|
|
100 |
＞0.3 |
|
||
|
80 |
70～80 |
＜0.3 |
|
|
|
＞80 |
＞0.3 |
|
||
|
粗醋酸 |
|
81 |
2.2 |
|
|
|
190 |
14 |
|
|
|
浓 |
沸腾 |
＜0.0005 |
|
|
|
甲酸+醋酸 |
20 |
沸腾 |
0.26 |
|
|
70 |
|
|||
|
甲酸+醋酸 |
20 |
沸腾 |
0.401 |
|
|
45 |
|
|||
|
醋酸 |
30 |
沸腾 |
0 |
|
|
50 |
沸腾 |
0.005 |
|
|
|
70 |
沸腾 |
0.018 |
|
|
|
99 |
沸腾 |
0.035 |
|
|
|
熔融尿素 |
尿素 32～34 |
190～195 |
0.065 |
200 |
|
CO2 10～11 |
||||
|
NH3 35～36 |
||||
|
H2O 19～21 |
||||
|
熔融尿素 |
CO2 35 |
170～180 |
0.024 |
200 |
|
NH3 54～55 |
||||
|
H2O 10 |
||||
|
熔融尿素 |
尿素 30 |
188 |
0.17 |
200 |
|
甲胺 30 |
||||
|
NH3 20 |
||||
|
H2O 20 |
图1 00Cr17Ni12Mo2钢在硫酸中的等腐蚀图
在反应堆的环境中，钢的耐蚀性见表4至表5和图2。
表4 0Cr17Ni12Mo2钢在压力堆冷却剂中的腐蚀
|
温度(℃) |
样品状态 |
气体溶解度，ml/kg |
PH |
添加剂 |
腐蚀率① mg/dm2·M |
|
|
O2 |
H2 |
|||||
|
260 |
机加工 |
1～4 |
- |
7 |
- |
0.058 |
|
260 |
机加工 |
- |
0～500 |
7 |
- |
0.127 |
|
204～316 |
- |
- |
- |
7～10 |
- |
0.178 |
注:①脱膜样品。
表5 0Cr17Ni12Mo2钢在钠中(O2≤100ppm)的腐蚀
|
温度 (℃) |
动态 |
静态 |
暴露时间 h |
重量变化速率(未脱模) mg/dm2·M |
|
593 |
× |
|
1000 |
+10 |
|
593 |
|
× |
1000 |
+13 |
|
593 |
|
× |
1000 |
+11 |
|
1000 |
|
× |
400 |
+2960 |
图2 在温度704℃钠中氧含量小于10ppm时，316型不锈钢腐蚀
速率是钠的流速的函数[包括顺流(饱和作用)对相互关系的影响]
b.点腐蚀和缝隙腐蚀0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2钢的耐点蚀性能和其组织结构、纯净度、介质条件有关。详见表6和图3至图6。
表6 σ相对0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2耐点蚀性能的影响
|
材料 |
热处理 |
|
|
|
可见点蚀时间，h |
72h失重，g/dm2 |
||
|
00Cr17Ni14Mo2 |
工厂固溶退火 |
14.5 |
0.4 |
|
00Cr17Ni14Mo2 |
|
6.5 |
4.2 |
|
00Cr17Ni14Mo2 |
|
5.5 |
2.2 |
|
00Cr17Ni12Mo2+2.5%Si+0.23%N |
|
2 |
12.3 |
|
0Cr17Ni12Mo2+2.5%Si |
|
2 |
11.9 |
注:①晶间网状σ相；②晶界上孤立的σ相；③7%原始δ铁素体转变成σ相
图3 00Cr17Ni14Mo2钢电点蚀电位和NaCl浓度及缓蚀剂之间的关系
图4 温度对0Cr17Ni12Mo2钢在3％NaCl中点蚀电位的影响
图5 0Cr17Ni12Mo2在海水中暴露4.25年
电位差和缝隙腐蚀失重之间的关系(Ex:保护电位)
图6 阴极阳极面积比对0Cr17Ni12Mo2
在搅动和未搅动海水中腐蚀的影响
C.腐蚀疲劳腐蚀介质的存在加速了钢的腐蚀疲劳过程，降低了腐蚀疲劳强度，见表7和图7和图8。
表7 20％冷加工和添加氯对00Cr17Ni14Mo2钢在0.17M NaCl pH=7.5
的溶液中室温疲劳性能的影响
|
材料和热处理 |
108循环的疲劳强度，Mpa |
|||
|
光滑试样 |
缺口试样 |
|||
|
空气 |
盐溶液 |
空气 |
盐溶液 |
|
|
00Cr17Ni14Mo2， |
241 |
203 |
103 |
76 |
|
00Cr17Ni14Mo2， |
441 |
338 |
124 |
107 |
|
00Cr17Ni14Mo2+0.62N， |
269 |
203 |
72 |
69 |
图7 频率对00Cr17Ni14Mo2钢在0.17M NaCl(ph7.4)
溶液中腐蚀疲劳强度的影响
图8 017MNaCl溶液的pH值对00Cr17Ni14Mo2钢(CW20％
腐蚀疲劳强度的影响
d.应力腐蚀0Cr17Ni12Mo2钢在沸腾MgCl2溶液中的应力腐蚀行为见图9和图10。
图9 0Cr17Ni12Mo2钢沸腾MgCl2中的应力腐蚀(应力245MPa)
图10 冷加工的0Cr17Ni12Mo2钢在154℃
沸腾MgCl2中在196MPa拉伸应力下的腐蚀行为
在高温水中的应力腐蚀行为及相关因素对其应力腐蚀的影响见图11至图16。
图11 700℃敏化不同时间的0Cr17Ni12Mo2钢的应力腐蚀
(双U型法:250℃D.O.8ppm500h)
图12 不同热处理状态的0Cr17Ni12Mo2钢在高温水中的应力腐蚀行为
(CERT：D.O.36ppm，府变速度4.17×10-6/s)
图13 00Cr17Ni14Mo2钢在高温水中的应力腐蚀性能与P含量的关系
(双U型试验，D.O.8ppm，500h)
图14 0Cr17Ni12Mo2(316)在高温水中IGSCC破裂时间与应变速度的关系(CERT)
316-0Cr17Ni12Mo2；316NG-00Cr17Ni12Mo2；TGSCC-穿晶SCC；IGSCC-晶间SCC；SA-固溶退火
图15 0Cr17Ni12Mo2(316)在高温水中裂纹增长速度与应变速度之间的关系(CERT)
图16 0Cr17Ni12Mo2(316SS)在舍硫酸根的高温水中裂纹尖端应变速度对平均裂纹增长速度的影响
在高温水环境中0Cr17Ni12Mo2的应力腐蚀主要为IGSCC，而316NG以TGSCC为主导。