不锈钢知识漫谈（二）

1、电化学腐蚀
    前面谈到不锈钢在高温状态下产生的腐蚀现象。接下来说一说常温状态下的不锈钢的腐蚀现象。要知道，温度对不锈钢的耐氧化有很大关系，因为，不同性质的不锈钢其表面氧化温度是不一样的，所以，正确选取不锈钢应考虑在什么温度下使用，再去考虑其它方面的性能和要求。说到这里，应该对不锈钢有了一点了解，不锈钢的不锈性是有条件的。那么，电化学腐蚀是如何发生的呢？首先，应知道，物质世界的元素和组成的化合物，都具有不同的电极电位（电极势），也就是说，不同的物质之间存在着电极势，一旦有溶液或电解质充实两物质之间，创立了电池回路，形成微电流。这就说，电腐蚀是一种普遍的现象。
⑴点腐蚀产生有的因素
①     不锈钢表面夹杂：表面存在有氧化物、硫化物、硅酸盐等夹杂，如果表面再遇到水溶液附带上面，水在两物质之间电解，有微电流产生，水电解为氢离子和氢氧离子，而氢氧离子与铬可发生化学反应，变成氢氧化铬而腐蚀。
②     不锈钢表面粗糙面：表面存在麻坑或麻面等粗糙的表面。粗糙的表面容易存积空气中的悬浮微粒（灰尘），而灰尘又吸附空气中的水份，于是，水份的存在，水份在两物质之间的电极电位的作用下电解，分解出氢离子和氢氧离子，氢氧离子与铬反应而腐败蚀。
③     氯离子环境：不锈钢表面处于有氯离子的气氛中时，氯离子选择性破坏表面钝化膜，选择性是因为不锈钢表面存在有夹杂、粗糙点、成分偏析和力学性能差异，氯离子本就是电解质，氯离子与氧可生成次氯酸，氢氧离子与铬反应生成氢氧化铬，钝化膜一旦被破坏就会出现腐蚀集中，也称孔蚀。
⑵组织腐蚀：
组织腐蚀也称晶间腐蚀。奥氏体不锈钢或奥氏体与铁素体双相钢中，钢中的碳元素随加热溶解于奥氏体中，如在热轧制过程中，钢被加热到1000-1200℃，碳元素开始于900℃溶解于奥氏体中，1050℃碳元素基本完全溶解于奥氏体中。但在冷却过程中，碳又从奥氏体中被析出，并在晶间处与铬元素化合，成为Cr23C6的碳化物。使晶间处的铬含量减少，造成贫铬现象，也就使去防锈的功能。
⑶应力腐蚀：
不锈钢热轧变形、冷拔变形、冷轧变形和热处理过程中，钢基内部残余应力将造成通条性能不均。特别是冷变形表面，因晶格奇变，容易受外部环境影响（如摩擦、划伤、碰撞和浸蚀受到腐蚀集中）和附加应力叠合大于晶间原子力时被破坏。

2、不锈钢的耐腐蚀性能
⑴不锈钢的组织结构
马氏体＜铁素体＜镍-铬奥氏体
这里特别提到奥氏体不锈钢分高镍、低镍和无镍奥氏体不锈钢。其不锈性能有：
无镍奥氏体＜低镍奥氏体＜高镍奥氏体
    ——马氏体是因为钢中铬含量为13%左右，并有碳含量为0.1%-0.4%的范围变化。就是说碳含量较高，而碳元素在不锈钢中是降低耐锈性能的，所以防锈性是随碳含量增加而下降。再来谈谈，马氏体不锈钢。人们常称马氏体和铁素体为铬不锈钢，还有称为铬铁钢。其实马氏体不锈钢与铁素体不锈钢有很大区别的，一是形成机理不一样；由于钢中碳元素是奥氏体形成元素。马氏体在高温区为奥氏体组织，冷却到低温（常温）为马氏体组织，也就是说，马氏体不锈钢有相变发生。根据冷却的方式和冷却速度，可得到淬火工艺有不同的硬度和强度性能，但塑性很低，冷变形较差，变形后容易自裂，需及时退火消除应力处理。所以说，马氏体不能冷变形后交货。
    ——铁素体不锈钢铬含量提高到17%以上或碳含量降到0.08%以下时，其内部组织为铁素体在高温到低温不发生相变，随着铬元素含量的增大，防锈蚀能力也增强，但铁素体不锈钢变形硬化率很低，变形应力也低。不能用冷变形提高强度值，反而降低了塑性，使铁素体不锈钢变脆如受力而自裂。再是铁素体不锈钢有低温脆性，不能适用于常温以下（特别是东北地区的冬季）的装置，还有475℃脆性的温度下，所以使用范围较窄，造成使用上的限制。如果将铁素体碳含量降低到0.001%以下，再将钢中的氮元素降到0.001%以下，而低温脆性可降到-80℃以下，发挥出无镍和防锈的优越性。