304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較
304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較
耐腐蝕
均勻腐蝕
奧氏體不銹鋼304,304L,304H,在適度的氧化和還原環(huán)境下,具有相當?shù)哪透g性。這些合金被廣泛用于加工和處理食物飲料,奶制品設備和器具。熱交換器,管道,油罐,和其他與淡水接觸的加工設備都可以采用這些合金。
這些合金的鉻含量是18-19%,在氧化環(huán)境下具有抗氧化性。下表是304合金在稀硝酸環(huán)境下的氧化率
% 硝酸 |
溫度 |
腐蝕率 |
10 |
300 (149) |
5.0 (0.13) |
20 |
300 (149) |
10.1 (0.25) |
30 |
300 (149) |
17.0 (0.43) |
304,304L,304H對中度有機酸(如醋酸)和還原酸(如磷酸)也具有抵抗性。18-8合金鎳含量9-11%,能抵抗中度還原環(huán)境。更高還原性的還原環(huán)境(如沸騰的稀鹽酸和硫酸),304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較對于這些材料來說,攻擊性就太強了。即使是半沸騰的,腐蝕性也太強。
某些情況下,低碳含量的304L合金比高碳含量的304合金的腐蝕率低。從甲酸,氨基磺酸,氫氧化鈉得到的數(shù)據(jù)印證了這一點。除此以外,304,304L,304H在大多數(shù)腐蝕環(huán)境下的性能都是相同的。一個值得注意的特例是:304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較在足以引起焊接和熱影響區(qū)粒間腐蝕的環(huán)境中,更傾向使用304L合金,因為它的低碳含量有助于抵抗粒間腐蝕。
粒間腐蝕
18-8奧氏體不銹鋼暴露在800°F至 1500°F (427°C至 816°C)溫度下,可能引起碳化鉻在晶界沉淀。這類不銹鋼暴露在苛刻環(huán)境下,容易形成粒間腐蝕。304合金中的碳成分導致其在氣焊和熱影響區(qū)焊接過程中的熱狀態(tài)下304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較,產(chǎn)生敏化。因此,材料在焊后狀態(tài)使用的情況下,通常選用碳含量較低的304L合金。低碳含量延長了碳化鉻沉淀到危害水平的時間,但是材料長期處于沉淀溫度范圍內,并不能完全消除這種沉淀。
粒間腐蝕測試 |
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ASTM A262 |
腐蝕率, Mils/Yr (mm/a) |
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304 |
304L |
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Practice E 焊接后 |
彎曲無龜裂
焊接有一些龜裂 |
無龜裂 無龜裂 |
Practice A 焊接后 |
S級別結構 起溝 |
級別結構 級別結構 |
應力腐蝕龜裂
304,304L,304H合金是奧氏體不銹鋼中*容易發(fā)生應力腐蝕龜裂的(SSC),因為他們的鎳含量相對低。引起應力腐蝕龜裂的條件有:(1)鹵化物離子的存在(通常是氯化物),(2)殘余的張力,(3)溫度超過120°F (49°C)。合金成形過程中的冷變形,拉幅成管板,焊接操作等都可以產(chǎn)生應力。退火,冷變形后的消除應力熱處理都可減少應力,304H與304、304L不銹鋼的耐腐蝕性比較因而降低了鹵化物應力腐蝕龜裂可能性。在可能引起粒間腐蝕的環(huán)境中,低溫退火狀態(tài)下作業(yè),*好選擇低碳的304L合金材料。
鹵化物 (氯化物應力腐蝕測試) |
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測試 |
U型彎曲(高度受壓)樣品 |
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304 |
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33% 氯化鋰, 沸騰 |
基焊金屬 |
斷裂,14-96小時 |
26% 氯化鈉, 沸騰 |
基焊金屬 |
斷裂,142-1004小時 斷裂,300-500小時 |
40% 氯化鈣, 沸騰 |
基焊金屬 |
斷裂,144小時 |
周圍環(huán)境 暴露在海邊環(huán)境 |
基焊金屬 |
無斷裂 |
點腐蝕/隙腐蝕
18-8合金被非常成功地應用在氯離子含量低的淡水中。一般來說,尤其是有縫隙出現(xiàn)的情況下,18-8合金的極限是100ppm 的氯化物。高含量的氯化物可能引起隙腐蝕和點腐蝕。在更嚴厲的條件下,如:低PH值,或者高溫,則會考慮使用鉬含量較高的合金,如316。18-8合金也不建議用于海洋環(huán)境。