不銹鋼緊固件耐蝕性能的影響因素
不銹鋼一般在大氣中是“不生銹的”，所謂的不銹是一個相對的概念，其耐蝕性是有條件的，在一定條件下，不銹鋼也會發(fā)生腐蝕。目前還沒有在任何腐蝕環(huán)境中均有不銹性、耐蝕性的不銹鋼。不銹鋼緊固件易發(fā)生的比較嚴(yán)重的腐蝕形式是局部腐蝕；這其中主要包括應(yīng)力腐蝕開裂、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕及疲勞腐蝕等。
1、環(huán)境介質(zhì)的影響
一定腐蝕類型通常是在一些特定環(huán)境條件下發(fā)生，點(diǎn)蝕易發(fā)生于有特殊離子的介質(zhì)；縫隙腐蝕可能發(fā)生于溶液停滯的縫隙中或?qū)伪蔚谋砻鎯?nèi)，金屬或金屬與非金屬的結(jié)合處，與鉚釘、螺栓、墊圈、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接觸處；應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生的必要條件是有拉應(yīng)力（不論是殘余應(yīng)力還是外加應(yīng)力，或二者兼而有之）和特定的腐蝕介質(zhì)存在等等。
環(huán)境影響不銹鋼緊固件的耐蝕性能，以點(diǎn)蝕為例，環(huán)境介質(zhì)的組成、濃度、壓力、溫度、PH值等對不銹鋼緊固件的耐蝕性能都有影響。不銹鋼易在含鹵族元素陰離子CI-、Br-、I-的介質(zhì)中發(fā)生點(diǎn)蝕。一般認(rèn)為只有當(dāng)鹵族元素達(dá)到一定濃度時才能發(fā)生點(diǎn)蝕，不銹鋼緊固件的點(diǎn)蝕電位與鹵族元素濃度等關(guān)系，介質(zhì)中如存在OH-、SO42-等陰離子，會對不銹鋼緊固件的點(diǎn)蝕起緩蝕作用，效果按下列而遞減；OH-＞NO3-＞AC-＞SO42-＞CIO4-。同時介質(zhì)中的溫度、PH值、流速都影響不銹鋼緊固件的點(diǎn)蝕；溫度升高，不銹鋼緊固件的點(diǎn)蝕電位降低，更易發(fā)生點(diǎn)蝕；PH＞10使點(diǎn)蝕電位上升，小于10時影響很小，一般介質(zhì)流速增大，點(diǎn)蝕傾向降低。對不銹鋼緊固件而言，有利減少點(diǎn)蝕的流速為1m/s左右，若流速過大，則將發(fā)生沖刷腐蝕。
2、化學(xué)成分的影響
不銹鋼緊固件之所以在某些環(huán)境中耐蝕，是與其鈍化性能有關(guān)的。鋼處于鈍化狀態(tài)時，在表面能形成致密的氧化膜，使腐蝕過程受到阻滯，腐蝕暫時停止。
鉻是不銹鋼中最基本的元素，同時也是提高鋼的鈍化膜穩(wěn)定性的必要元素。當(dāng)含鉻量達(dá)到12%時，合金可達(dá)完全自鈍化的能力。合金的自鈍化能力在一定程度上決定著不銹鋼的耐蝕性能，因此，奧氏體不銹鋼中的含鉻量不能少于12%，現(xiàn)在市場較多SUS304的含鉻量均少于12%。
鎳是提高鋼的耐蝕性的元素，在非氧化性的硫酸中更為顯著。鎳加入鉻不銹鋼中，能提高其在硫酸、醋酸、草酸及中性鹽（特別是硫酸鹽）中的耐蝕性。
錳也能提高鉻不銹鋼在有機(jī)酸如醋酸、甲酸和乙醇酸中的耐蝕性，且比鎳更有效。
鉬能提高不銹鋼鈍化能力，擴(kuò)大其鈍化介質(zhì)范圍，如在熱硫酸、稀鹽酸、磷酸和有機(jī)酸中的使用。含鉬的不銹鋼中可形成含鉬的鈍化膜，在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中具有很高的穩(wěn)定性，它還能防止氯離子對膜的破壞。
硅能提高鋼在鹽酸、硫酸和高濃度硝酸中的耐蝕性。不銹鋼中一般加入2%-4%的硅，可提高其在上述介質(zhì)中的耐蝕性。
3、組織結(jié)構(gòu)的影響
不銹鋼按GB/T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分》標(biāo)準(zhǔn)中的牌號有143個。鐵素體不銹鋼有18個牌號；馬氏體不銹鋼有38個牌號；奧氏體不銹鋼有66個牌號；沉淀硬化不銹鋼有10個牌號；以及奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼有11個牌號。一般而言，在鉻含量相當(dāng)?shù)牟讳P鋼中，奧氏體不銹鋼的耐蝕性最好，鐵素體不銹鋼次之，馬氏體不銹鋼較差。
3.1 奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼在許多介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐全面腐蝕性能，但對晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕最敏感。
晶間腐蝕產(chǎn)生的一個重要因素就是材料本身的組織結(jié)構(gòu)，即金屬或合金本身晶粒與晶界化學(xué)成分差異，晶界結(jié)構(gòu)、元素的固溶特點(diǎn)，沉淀析出過程、固溶擴(kuò)散等金屬學(xué)問題，導(dǎo)致電化學(xué)不均勻性，使金屬具有晶間腐蝕傾向。
3.2 鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹鋼也有晶間腐蝕傾向，但與含碳、鉻-鎳奧氏體不銹鋼相比，一般普通鈍度的鐵素體不銹鋼更易遭受敏化，從而具有更高的晶間腐蝕傾向。鐵素體不銹鋼在氯化物介質(zhì)中具有良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能，比奧氏體不銹鋼強(qiáng)得多，但也非絕對不產(chǎn)生，裂紋常源于晶間腐蝕和點(diǎn)蝕。
3.3 奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼
奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼兼有奧氏體鋼和鐵素體鋼的特征，一般來說，雙相不銹鋼的耐蝕性能大體同含鉻鉬相當(dāng)?shù)母咩t鐵素體不銹鋼或鉻鎳奧氏體不銹鋼相近，并受組織結(jié)構(gòu)相比例影響，但與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼具有更高的耐晶間腐蝕性能和耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。
3.4 馬氏體不銹鋼
馬氏體不銹鋼的耐蝕性較奧氏體、鐵素體不銹鋼都要差，其主要優(yōu)點(diǎn)是可以通過熱處理強(qiáng)化，適用于對強(qiáng)度、硬度、耐磨性等要求較高并兼有一定耐蝕性的緊固件。
3.5 沉淀硬化不銹鋼
沉淀硬化不銹鋼兼具有強(qiáng)度高、耐蝕性好的特點(diǎn)，其耐蝕性不但與成分有關(guān)，且與熱處理密切相關(guān)。微細(xì)相的析出、時效反應(yīng)對耐蝕性能都是有害的。這類不銹鋼的高強(qiáng)度特點(diǎn)，使用時也可能發(fā)生氫脆或應(yīng)力腐蝕。這是必須注意的。
總之，不銹鋼緊固件中的各種組織結(jié)構(gòu)、相及化學(xué)成分含量，如硫化物、δ-鐵素體相、σ-相、αˊ-相、沉淀硬化不銹鋼中的析出相，敏化的晶界及焊縫都可能對不銹鋼緊固件的抗點(diǎn)蝕性能有影響。
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