304不銹鋼表面銹蝕原因
發(fā)布時間：2019.06.24 新聞來源：不銹鋼酸洗鈍化液-不銹鋼酸洗鈍化膏-天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
304奧氏體不銹鋼（新標(biāo)準(zhǔn)的06Cr19Ni10鋼、舊標(biāo)準(zhǔn)的0Cr18Ni9鋼）由于其常溫和低溫下有******的韌性、塑性、焊接性、耐腐蝕性及無磁性，廣泛用于石油化工、冶金機(jī)械、航天航空、食品加工、儀器儀表、家用電器和五金制造等行業(yè)。304奧氏體不銹鋼之所以在大氣環(huán)境下具有優(yōu)良的耐腐蝕性能是由于其表面形成的一層Cr鈍化膜，如果材料本身存在夾雜物，以及環(huán)境導(dǎo)致局部腐蝕條件苛刻都有可能導(dǎo)致材料腐蝕，小則影響產(chǎn)品外觀，大則成為后期使用的安全隱患。
一批304奧氏體不銹鋼緊固件產(chǎn)品表面出現(xiàn)大量銹蝕點，從材料組織、夾雜物水平、耐晶界腐蝕性能、銹蝕點形貌、銹蝕發(fā)生位置成分、銹層組成等幾個方面進(jìn)行系統(tǒng)分析。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，304奧氏體不銹鋼銹蝕一般分為以下幾類：一是由于固溶處理不充分或者在碳化物析出溫度范圍內(nèi)使用，導(dǎo)致碳化物在晶界的析出，材料局部貧鉻引起的晶界腐蝕；二是由于材料表面夾雜物，破壞材料表面均勻性，從而引發(fā)局部銹蝕；三是在氯離子等穿透能力較強(qiáng)離子存在下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕。
銹蝕樣品與常規(guī)304不銹鋼相比，Cr、Ni元素含量正常，只是Si元素含量稍高，但符合標(biāo)準(zhǔn)要求。檢測304不銹鋼化學(xué)成分見表1。
表1 304不銹鋼材料樣品的化學(xué)成分（W%）
C Si Mn S P Ni Cr N Fe
0.039 0.35 1.26 0.025 0.018 18.12 8.10 0.055 余量
樣品固溶處理充分，不會發(fā)生由于碳化物沿晶界析出而導(dǎo)致的晶界腐蝕。在樣品表面存在直徑約10μm的銹蝕點，銹蝕位置含有CI、S、Ca、Mg和Al等元素，可以推斷，樣品表面存在的夾雜物是引起材料發(fā)生腐蝕的直接原因。檢測結(jié)果：材料表面在36～125μm范圍內(nèi)存在硫化物，在75～170μm范圍內(nèi)存在硅酸鹽夾雜物。
從鹽霧加速腐蝕試驗結(jié)果來看，保留銹斑樣品放入鹽霧箱加速腐蝕14天后，其銹蝕并未明顯擴(kuò)展，也未有新的銹斑形成。該緊固件使用在沿海環(huán)境，CI- 濃度一般在0.381～0.438mg/m3元素含量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗濃度，由此可以推斷，材料表面的夾雜物并非是引起材料銹蝕的***一原因，還存在其他原因加速了材料的腐蝕。
304不銹鋼緊固件在冷鐓、搓絲后，一般都要酸洗鈍化處理，其主要目的是清除表面的各種油脂、氧化皮、疤痕等，同時使暴露于空氣中的金屬表面迅速鈍化，形成新的富鉻鈍化膜，進(jìn)而起到防銹作用。因此，鈍化處理在不銹鋼緊固件加工過程中至關(guān)重要，如果酸洗鈍化處理不當(dāng)，表面殘酸清理不干凈，就有可能導(dǎo)致材料表面局部腐蝕環(huán)境苛刻，如：局部CI-偏高、PH值偏低等，加速材料銹蝕。而銹蝕樣品也發(fā)現(xiàn)了CI-的存在，表面局部CI-偏高加速了材料的腐蝕。
針對銹蝕產(chǎn)生的原因，采取三項措施：一是加強(qiáng)原材料采購過程控制，降低成品中S元素含量；二是鈍化前清洗***好是用弱堿性溶液沖洗；三是對于已發(fā)生銹蝕點產(chǎn)品，需打磨表層30μm左右。
對304不銹鋼表面銹蝕原因，小結(jié)如下：304不銹鋼固溶處理充分，不會因為碳化物的析出導(dǎo)致晶界腐蝕。發(fā)生銹蝕嚴(yán)重處的銹蝕深度為30μm，在大氣環(huán)境下，銹蝕不會繼續(xù)擴(kuò)展。材料表面夾雜物是銹蝕的起源點，但夾雜物存在于表面層，經(jīng)過打磨去除，就可以避免銹蝕發(fā)生。
一批304奧氏體不銹鋼緊固件產(chǎn)品表面出現(xiàn)大量銹蝕點，從材料組織、夾雜物水平、耐晶界腐蝕性能、銹蝕點形貌、銹蝕發(fā)生位置成分、銹層組成等幾個方面進(jìn)行系統(tǒng)分析。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，304奧氏體不銹鋼銹蝕一般分為以下幾類：一是由于固溶處理不充分或者在碳化物析出溫度范圍內(nèi)使用，導(dǎo)致碳化物在晶界的析出，材料局部貧鉻引起的晶界腐蝕；二是由于材料表面夾雜物，破壞材料表面均勻性，從而引發(fā)局部銹蝕；三是在氯離子等穿透能力較強(qiáng)離子存在下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕。
銹蝕樣品與常規(guī)304不銹鋼相比，Cr、Ni元素含量正常，只是Si元素含量稍高，但符合標(biāo)準(zhǔn)要求。檢測304不銹鋼化學(xué)成分見表1。
表1 304不銹鋼材料樣品的化學(xué)成分（W%）
C Si Mn S P Ni Cr N Fe
0.039 0.35 1.26 0.025 0.018 18.12 8.10 0.055 余量
樣品固溶處理充分，不會發(fā)生由于碳化物沿晶界析出而導(dǎo)致的晶界腐蝕。在樣品表面存在直徑約10μm的銹蝕點，銹蝕位置含有CI、S、Ca、Mg和Al等元素，可以推斷，樣品表面存在的夾雜物是引起材料發(fā)生腐蝕的直接原因。檢測結(jié)果：材料表面在36～125μm范圍內(nèi)存在硫化物，在75～170μm范圍內(nèi)存在硅酸鹽夾雜物。
從鹽霧加速腐蝕試驗結(jié)果來看，保留銹斑樣品放入鹽霧箱加速腐蝕14天后，其銹蝕并未明顯擴(kuò)展，也未有新的銹斑形成。該緊固件使用在沿海環(huán)境，CI- 濃度一般在0.381～0.438mg/m3元素含量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗濃度，由此可以推斷，材料表面的夾雜物并非是引起材料銹蝕的***一原因，還存在其他原因加速了材料的腐蝕。
304不銹鋼緊固件在冷鐓、搓絲后，一般都要酸洗鈍化處理，其主要目的是清除表面的各種油脂、氧化皮、疤痕等，同時使暴露于空氣中的金屬表面迅速鈍化，形成新的富鉻鈍化膜，進(jìn)而起到防銹作用。因此，鈍化處理在不銹鋼緊固件加工過程中至關(guān)重要，如果酸洗鈍化處理不當(dāng)，表面殘酸清理不干凈，就有可能導(dǎo)致材料表面局部腐蝕環(huán)境苛刻，如：局部CI-偏高、PH值偏低等，加速材料銹蝕。而銹蝕樣品也發(fā)現(xiàn)了CI-的存在，表面局部CI-偏高加速了材料的腐蝕。
針對銹蝕產(chǎn)生的原因，采取三項措施：一是加強(qiáng)原材料采購過程控制，降低成品中S元素含量；二是鈍化前清洗***好是用弱堿性溶液沖洗；三是對于已發(fā)生銹蝕點產(chǎn)品，需打磨表層30μm左右。
對304不銹鋼表面銹蝕原因，小結(jié)如下：304不銹鋼固溶處理充分，不會因為碳化物的析出導(dǎo)致晶界腐蝕。發(fā)生銹蝕嚴(yán)重處的銹蝕深度為30μm，在大氣環(huán)境下，銹蝕不會繼續(xù)擴(kuò)展。材料表面夾雜物是銹蝕的起源點，但夾雜物存在于表面層，經(jīng)過打磨去除，就可以避免銹蝕發(fā)生。
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