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境下,具有相當的耐腐蝕性。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%,在氧化環境下具有抗氧化性。下表是304合金在稀硝酸環境下的氧化率
%硝酸
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溫度
°F (°C)
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腐蝕率
Mils/Yr (mm/a)
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10
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300 (149)
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5.0 (0.13)
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20
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300 (149)
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10.1 (0.25)
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30
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300 (149)
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17.0 (0.43)
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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%,能抵抗中度還原環境。更高還原性的還原環境(如沸騰的稀鹽酸和硫酸),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,氫氧化鈉得到的數據印證了這一點。除此以外,304,304L,304H在大多數腐蝕環境下的性能都是相同的。一個值得注意的特例是:在足以引起焊接和熱影響區粒間腐蝕的環境中,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焊接過程中的熱狀態下,產生敏化。因此,材料在焊后狀態使用的情況下,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
評估測試
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腐蝕率, Mils/Yr (mm/a)
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304
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304L
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Practice E
基焊金屬
焊接后
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彎曲無龜裂
焊接有一些龜裂
(不接受)
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無龜裂
無龜裂
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Practice A
基焊金屬
焊接后
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S級別結構 起溝
(不接受)
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級別結構
級別結構
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應力腐蝕龜裂
304,304L,304H合金是奧氏體不銹鋼中*容易發生應力腐蝕龜裂的(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生應力。退火,冷變形后的消除應力熱處理都可減少應力,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境中,低溫退火狀態下作業,*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
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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
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基焊金屬
焊接后
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斷裂,14-96小時
斷裂,18-90小時
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26%氯化鈉,
沸騰
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基焊金屬
焊接后
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斷裂,142-1004小時
斷裂,300-500小時
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40%氯化鈣,
沸騰
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基焊金屬
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斷裂,144小時
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周圍環境
暴露在海邊環境
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基焊金屬
焊接后
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無斷裂
無斷裂
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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境。