钼元素在提高不锈钢耐腐蚀性中的作用.docx
铝元素在提高不锈钢耐腐蚀性中的作用铝最常见的应用是生产不锈钢和银基合金。钥被广泛认为可以提高不锈钢的耐点蚀性能，因此是不锈钢成分中的关键合金元素。双相、超双相和奥氏体不锈钢都在制造过程中使用钥。什么是不锈钢？对于一种被视为不锈钢的钢，它必须含有至少10.5%的络。在该阈值以上，它促进形成高度稳定的钝化膜，该钝化膜在暴露于含氧环境时立即形成。这种非常薄的自修复层可以在各种温度下提供保护，免受从海水到酸的各种恶劣环境的影响。增加锚含量通常会增加耐腐蚀性，这与较厚的钝化膜有关。由于不锈钢固有的耐腐蚀性，一般的表面腐蚀很少成为问题。在钝化膜中可能存在缺陷或弱点的情况下，更容易发生点蚀。PREN计算根据经验，钥可以提高耐点蚀性能。因此，它是计算耐点蚀当量数（PREN值）的主要组成部分。此PREN值可用于比较不同等级，但不能安全地用于预测特定应用中等级的绝对性能。这是一种根据不同类型金属的化学成分比较其耐点蚀性能的有用理论方法。最广泛接受的PREN配方利用络、铝和氮的含量,即PREN=%Cr+3.3xMo+16xNo由于大多数产品规格允许一系列成分，某些最终用户也会指定最小PREN值，以确保足够的耐腐蚀性。PREN计算结果因此，可以看出，铝含量的增加比络的耐点蚀性提高得更大。原则上，添加越来越多的铝会迅速提高合金的性能。那么，为什么这个简单的逻辑没有得到更广泛的遵循呢？提高铜含量对合金的成本有直接影响。与珞相比，它目前的成本高出约4倍，这抵消了PREN计算中的正因子(3.3)o然而，为了保持奥氏体不锈钢良好的机械和物理财产，为了提高耐腐蚀性而增加的锚或铝必须通过镇和作为“奥氏体形成剂”的一系列其他元素来抵消。与铭相比，钥在形成奥氏体方面的系数为1.5o因此，只要耐点蚀性的提高(与络相比)大于保持奥氏体所需的额外银含量，添加铝而不是铭就更具成本效益。向不锈钢中添加铝已被证明可以增加点蚀和再钝化电位，从而通过减少钝化膜中的点缺陷数量来提高钝化膜的电阻。铜降低了确保钝化所需的氧化作用的强度，并降低了先前形成的钝化膜破裂的趋势。此外，铜降低了合金在酸化氯化物溶液中的临界溶解速率，铝含量较高的合金可以在强酸中保持被动状态。因此，已经证明，增加铝通过增加钝化膜的保护性和降低点蚀生长速率来提高耐点蚀性。奥氏体不锈钢316L合金(UNSS31603.1.4404、17-12-2)含有约2%的胡，这是其与304L合金的主要区别。通过添加铝，可以显著提高耐点蚀性能，这意味着它可以用于更具腐蚀性的环境,包括制药设备、街道家具和扶手，以及船用固定装置和配件。Nitronic50(FermoniC50、XM-19、UNSS20910.1.3964)是一种合金化程度高得多的奥氏体不锈钢。与PREN约为25的316L合金相比，该等级的PREN为34。它含有L5-3.0%的铝,通过较高的镇含量(11.5-13.5%)来平衡钳,以保持完全的奥氏体微观结构。这意味着它具有很强的耐腐蚀性，具有奥氏体不锈钢的所有优点，即优异的冲击强度、韧性和易于制造。它最广泛地用于阀杆的生产，但也因其非磁性而用于井下工具，以及316L合金不够的船用部件。合金alloy254(F44tUNSS3125411.4547,254SMO16M0)可能是胡添加剂最极端的应用之一，含量为6%。结果，PREN值为43,其等于或大于大多数标准合金，尽管由于含有更昂贵的合金添加剂而付出了代价。它将用于双相和超双相不锈钢可能不合适的非常激进的应用中，例如在海上烟气脱硫装置中，操作温度可能超过超双相等级的最高工作温度。双相不锈钢行业标准2205双工(合金2205sSanmac2205、SAF2205、1.4462、F51/F60、S31803/S32205)使用3.0-3.5%的铜，这有助于将其PREN值提高到34。这相当于Nitronic50/XM19不锈钢，但价格要低得多。这种成本效益解释了为什么它被广泛用于标准3xx系列不锈钢不够耐腐蚀的应用中。超级双工不锈钢最受欢迎的超级双相不锈钢等级，包括FerTaliUm255、SAF2507(S32750、F53、1.4410)和S32760(F55、1.4501)t都含有约3.0%的铝,这有助于实现PREN>40o超级双相不锈钢具有令人难以置信的高强度和耐腐蚀性，这主要是由于其络和氮含量的提高，以及更少量的昂贵的银和铝合金添加剂。然而，一定量的铜有助于提高耐点蚀性，与其他合金添加剂协同作用。银基合金大量银基合金都含有约3.0%的铝，这与奥氏体、双相和超双相不锈钢的原因完全相同，以提高耐点蚀性能。在这个级别上，实现强劲性能的成本效益最高。铝含量约为30%的合金包括718合金(incoel718.UNSN07718.2.4668)、825合金(InCoIoy825、UNSNO8825、2.4858)和925合金(InCOIOy925、UNSN09925)o625合金(inconel625xUNSN06625s2,4856)和725合金(inconel725.N07725)含有接近10.0%的铝，这有助于将其PREN值提高到45,而之前提到的银合金只有31。因此，就环境和温度而言，合金625将倾向于在最具侵蚀性的条件下使用，其中其较低的强度不那么重要。
