无锡不锈钢市场 2007-5-15 12:25:26

 

随着国民经济建设不断地发展，各工业行业使用卫生级(食品级)无缝不锈钢管越来越广。通过对不锈表面钝化层耐腐蚀能力分析，并结合本公司生产小型卫生级无缝不锈钢管的工艺与设备应用，生产出高质量的钢管，满足工业流体管的需求，填补国内空白，替代进口。

关键词：表面钝化层耐腐蚀能力生产工艺与设备管内外表面光洁度

卫生级(食品级)无缝不锈钢管在制药、食品、啤酒、饮用水、生物工程、化学工程、空气净化、航空、核工业等国民经济建设多领域多行业上广泛地应用，每年有大量的进口。这里介绍本厂生产卫生级(食品级)无缝不锈钢管的工艺与设备、管的性能与质量。此管属于国内最先进最精密水平已广泛应用，并出口国外。

一、不锈钢的表面分析

俄歇电了能谱（AES）法和X射线光能谱（SPS）法都可用于不锈钢表面分析，从而确定不锈钢管内外表面耐腐蚀能力。AES法的分析直径非常小，可以小于20nm，它的最初功能是作为元素的辨认。XPS法的分析直么大约10μm，主要用于确定临近表面元素的化学状态。

用AES和XPS探测仪对机械抛光的已暴露在大气中316不锈钢表面进行扫描的结果表明，对不锈钢金刚表面分析总深度最典型的为15nm，并且提供了有关钝化层的成分、厚度及它的耐腐蚀能力等。

根据定义，奥氏体不锈钢含有高铬和镍，有的含钼（如316L00Cr17Ni14Mo2）、钛等，一般含有10.5%的铬以上具有较好耐腐蚀能力。耐腐蚀是因为富铬钝化层具有保护性能的结果，钝化层通常为3-5nm厚，或相当于15层原子那样厚。钝化层是在铬和铁被氧化的氧化-还原反应过程中形成的，如果钝化层遭破坏，又会迅速形成新的钝化层和/紧随着发生电化学腐蚀，会出现不锈钢深层点蚀及晶间腐蚀。钝化层耐腐蚀能力与不锈钢中所含化学成分含量有关，如高铬、加镍与钼等都能提高钝 化层结合能电势，加强钝化层耐腐蚀能力；并与不锈钢管内表面处理及使用流体介质有关。

二、不锈钢管表面腐蚀情况

1、在含Ci-介质中不锈钢表面钝化层容易被破坏，这是因为Ci-氧化电势能较大。如果钝化层印化层仅仅在金属就将继续腐蚀下去。在很多情况下，钝 化层仅仅在金属表面的局部地方被破坏，腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑，在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀称为点蚀。点蚀速率随温度升高而增加，随浓度增加而增加。解决方法是用超低或低碳不锈钢（如用316L 304L）

2、奥氏体不锈金刚在制造和焊接时不锈钢表面钝经层容易被破坏。制造和焊接时加热温度和加热速度在不锈钢敏化温度区域（约425-815℃）时，材料中过饱和碳就会在晶粒边界首先析出，并与铬结合形成碳化铬Cr23C6，此时碳在奥氏体内的扩散速度比铬扩散速度大，铬来不及补充晶界由于形成碳化铬而损失的铬，结果晶界的铬含量就就随碳化铬的不断析出而不断降低，形成所谓的贫铬区，使电垫能减弱，钝化层耐腐蚀能力下降。当与介质中Ci-等腐蚀介质接触时，就会引起微电池腐蚀。虽然腐蚀仅在晶粒表面，但却迅速深入内部形成晶间腐蚀。特别不锈钢管在焊接处理部位较为明显。

3、应力腐蚀裂纹：是静应力和导致裂纹与金属脆化的腐蚀共同的作用。产生应力腐蚀裂纹破破坏的环境通常是相当复杂的。不仅是拉伸应力，而这种应力和由于制作、焊接、或热处理在金属中产生的残余应力的组合。

三、不锈钢管内外表面处理与耐腐蚀关系

不锈钢管内外表面（特别如电解抛光、机械抛光后）具有良好的钝化层，耐腐蚀能力较强。内外表面光洁度高，介质粘附很少有利于耐腐蚀。管内表面光洁度高液体介质滞留越少，有利于冲洗，特别在制药行业。

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