耐腐蝕性能的案例
PEEK高性能塑料——耐高溫、耐腐蝕 瀏覽次數(shù)：280
具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能。
PEEK因其分子含有大量苯環(huán)結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出非常優(yōu)越的綜合性能，具備優(yōu)異的耐高溫（超過(guò)260℃）、耐腐蝕性，且擁有機(jī)械性能好、耐沖擊、自潤(rùn)滑、阻燃等特性。今天，我們就耐高溫、耐腐蝕性兩方面來(lái)談?wù)凱EEK的優(yōu)越性！
PEEK超耐高溫
在石油化工行業(yè)，使用到PEEK材料主要還是因其耐高溫性能，那么PEEK與其他熱塑性的特種工程塑料相比到底有什么優(yōu)勢(shì)呢？
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幾種特種工程塑料的熔點(diǎn)與長(zhǎng)期使用溫度圖
從上圖中我們可以看出，PEEK的熔點(diǎn)與長(zhǎng)期使用溫度均高于另外4種熱塑性的特種工程塑料。所以PEEK材料可以表現(xiàn)出優(yōu)秀的耐熱性能。
PEEK5600G和PEEK5600CF30高溫彎曲性能和高溫壓縮曲線圖
由上圖可以看出，與所有的塑料一樣，隨著溫度的升高，其力學(xué)性能是逐漸在降低的。但是由于其PEEK的耐溫性能優(yōu)異，在100℃時(shí)，仍舊能夠保持原有性能的70%左右。
PEEK超耐腐蝕
在實(shí)際生產(chǎn)生活當(dāng)中，PEEK材料也使用到了耐腐蝕性能，例如分析儀器用PEEK毛細(xì)管，PEEK接頭等。
幾種特種工程塑料耐腐蝕性表
從圖中可以看出，PPS與PEEK的耐腐蝕性基本一致，而PPSU，PEI，PI的耐腐蝕性能均差于PEEK材料。
PEEK產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性，在通常的化學(xué)藥品中，能溶解或者破壞它的只有濃硫酸，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。
展開(kāi) 不銹鋼的耐蝕性能
酸中的這些鹵化物的存在可能對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性能有有害的影響。
馬氏體和鐵素體型不銹鋼的耐磷酸腐蝕性能顯著地比奧氏體不銹鋼要差，因此一般不用于這種酸。
9.鹽酸
甚至在室溫，各種濃度的鹽酸溶液都很快地腐蝕不銹鋼。因此在這種酸中不可能使用不銹鋼。
10、其他無(wú)機(jī)酸
奧氏體型不銹鋼在幾乎各種濃度和溫度下一般都具有好的耐硼酸、碳酸、氯酸和鉻酸腐蝕的性能，100%氯酸除外。1Cr13和1Cr17不銹鋼對(duì)鉻酸的耐腐蝕性能顯著地不如奧氏體型不銹鋼，但具有相對(duì)較好的耐硼酸和碳酸腐蝕的性能。
11、乙酸
奧氏體型不銹鋼一般有極好的耐乙酸腐蝕的性能，而馬氏體和鐵素體型不銹鋼對(duì)大多數(shù)耐乙酸腐蝕的用途是不適當(dāng)?shù)摹W氏體型不銹鋼在室溫完全可以耐各種濃度乙酸的腐蝕，在較高的溫度，0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13M03比其他奧氏體型不銹鋼有更好的耐乙酸腐蝕性能。
12、甲酸
在室溫情況下，可以用任何奧氏體型不銹鋼完全地處理甲酸。然而，當(dāng)是熱的甲酸時(shí)，它可以很快地腐蝕不含鉬的不銹鋼，因此，需要使用0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。在各種溫度下甲酸都會(huì)很快地腐蝕馬氏體和鐵素體型不銹鋼。
13、草酸
一般情況下，在室溫、最高濃度至少為50%時(shí)，不銹鋼有好的耐草酸腐蝕的性能。然而在較高的溫度，草酸溶液正如在室溫、濃度為100%時(shí)一樣，對(duì)所有的不銹鋼都會(huì)有相當(dāng)?shù)?em>腐蝕。
14、乳酸
0Cr18Ni9不銹鋼在溫度最高約達(dá)38℃時(shí)可用于乳酸貯存設(shè)備。在較高的溫度，無(wú)鉬奧氏體型不銹鋼產(chǎn)生點(diǎn)蝕，所以優(yōu)先選用 0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。馬氏體和鐵素體型不銹鋼一般來(lái)說(shuō)耐乳酸腐蝕的能力較低。
展開(kāi) 中南大學(xué)《JMST》：SLM制備出抗拉強(qiáng)度1GPa耐腐蝕的中熵合金！
這不僅對(duì)晶界有釘扎作用，還能夠進(jìn)一步阻礙位錯(cuò)滑移，從而增強(qiáng)了MEA，還促進(jìn)材料表面的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，提高了耐腐蝕性能。FeCrNi MEA具有良好的強(qiáng)度(σ0.2=745 MPa，σUTS=1007 MPa)和延性(εf=31%)，以及良好的耐腐蝕性能(icorr=0.06 μA/cm2)。本文突破了常規(guī)方法下Cr的溶解度極限值，為制備Cr過(guò)飽和不銹鋼Fe-Cr-Ni三元合金奠定了基礎(chǔ)。
不銹鋼的知識(shí)(3)
就這五個(gè)鋼號(hào)來(lái)說(shuō)由于含碳量不同，強(qiáng)度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強(qiáng)度低于3Crl3和4Cr13鋼，多用于制造結(jié)構(gòu)零件，后兩個(gè)鋼號(hào)由于含碳較高而可獲得高的強(qiáng)度多用于制造彈簧、刀具等要求高強(qiáng)度及耐磨的零件。又如為了克服18－8鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或鈮），使之不形成碳化鉻，再如當(dāng)高硬度與耐磨性成為主要要求時(shí)，我們可以在增加鋼的含碳量的同時(shí)適當(dāng)?shù)靥岣吆t量，做到既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧—定的耐腐蝕功能，工業(yè)上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達(dá)0.85～0.95％，由于它們的含鉻量也相應(yīng)地提高了，所以仍保證了耐腐蝕的要求。
總的來(lái)講，目前工業(yè)中獲得應(yīng)用的不銹鋼的含碳量都是比較低的，大多數(shù)不銹鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大于0.4％的不銹鋼僅占鋼號(hào)總數(shù)的一小部分，這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)使用條件下，不銹鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求，如易于焊接及冷變形等。
1-3. 鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻配合后才發(fā)揮出來(lái)的
鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達(dá)到24％；而只有含鎳27％時(shí)才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。但是鎳與鉻同時(shí)存在于不銹鋼中時(shí)，含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。
基于上面的情況可知，鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的組織發(fā)生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。
1-4.
展開(kāi) 
我國(guó)高品質(zhì)船舶、海洋工程用鋼研究進(jìn)展
另外 ,Mo 元素可以通過(guò)細(xì)化組織、促進(jìn) Cu 在銹層中富集等作用 , 提高鋼板在貨油艙下底板環(huán)境中的腐蝕均勻性 , 抑制局部腐蝕 , 提高下底板耐蝕鋼的耐腐蝕性能 ; 但需注意的是 , 當(dāng) Mo 含量超過(guò) 0.1wt% 時(shí) , 組織過(guò)分細(xì)化 , 由于整體表面反應(yīng)自由能降低 , 耐腐蝕性能有所降低。梁金明等的研究結(jié)果表明 ,Cr 元素對(duì)上甲板和下底板的腐蝕行為具有不同的影響規(guī)律。在貨油艙下底板環(huán)境中 , 當(dāng)含量為 1%~3% 時(shí) , 點(diǎn)蝕傾向隨著 Cr 含量的增加而逐漸增加腐蝕速率也增大 ; 但在上甲板環(huán)境中 , 由于 Cr 元素可以降低鋼中大角度晶界的含量 , 且在腐蝕產(chǎn)物中具有一定的富集作用 , 因此可以提高其耐腐蝕性能。
綜上可知 , 可以向低合金鋼中添加適量的 Cu、Cr 和 Mo 元素來(lái)提高貨油艙用耐蝕鋼的耐蝕性能 ; 同時(shí)提高夾雜物控制水平及焊縫質(zhì)量也可有效提升貨油艙用耐蝕鋼的耐腐蝕性能。
楊建煒等開(kāi)發(fā)了一種能夠同時(shí)滿足貨油艙上甲板和下底板使用要求的 D36-RCW 耐腐蝕鋼及配套焊材。在滿足力學(xué)性能和焊接性能要求的基礎(chǔ)上 ,D36-RCW 耐蝕鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能 , 在上甲板腐蝕環(huán)境下 25 年外推腐蝕量小于在下底板腐蝕環(huán)境中的腐蝕速率為 0.3mm/a 左右 , 滿足對(duì)貨油艙用低合金耐蝕鋼的綜合性能要求。
3 大熱輸入焊接用鋼
為了達(dá)到降低制造成本、提高施工效率的目的 , 結(jié)構(gòu)鋼加工企業(yè)普遍采用大熱輸入的焊接方式。目前 , 大熱輸入焊接已在船舶、海洋工程結(jié)構(gòu)、橋梁等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。一般地 , 將焊接熱輸入量大于 50kJ/cm 的焊接方式稱為大熱輸入焊接。大熱輸入焊接具有一道次、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)。
展開(kāi) 【材料課堂】鋁鎂合金腐蝕行為及防護(hù)分析
鎂鋁合金在各種條件下的腐蝕行為
1 大氣腐蝕
在大氣環(huán)境下，鎂的腐蝕過(guò)程主要為氧的去極化過(guò)程，具體腐蝕程度主要受到大氣中濕度以及各種污染物含量的影響。通常來(lái)說(shuō)，空氣的濕度大小對(duì)鎂鋁合金的腐蝕程度影響不明顯，只有在大氣中存在其它腐蝕性污染物時(shí)，空氣濕度大小對(duì)鎂鋁合金的腐蝕作用才會(huì)體現(xiàn)出來(lái)。如果大氣中基本上沒(méi)有任何腐蝕性物質(zhì)，則無(wú)論空氣濕度有多高，鎂鋁合金腐蝕行為也會(huì)表現(xiàn)得非常微弱。而當(dāng)大氣中含油大量腐蝕性污染物時(shí)，鎂鋁合金表面的腐蝕速度就會(huì)迅速增加。鎂鋁合金作為材料如果在工業(yè)大氣和海洋大氣環(huán)境中進(jìn)行工作時(shí)，其耐腐蝕性能較差。而在干燥清潔的空氣環(huán)境中，鎂的表面的養(yǎng)護(hù)膜能夠形成較強(qiáng)的保護(hù)作用，使鎂鋁合金的腐蝕非常微弱。
2 在各種介質(zhì)中的腐蝕
在大部分有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸以及中性介質(zhì)溶液中，鎂鋁合金的耐腐蝕性表現(xiàn)較差，而當(dāng)去除鎂鋁合金表面氧化膜的情況下，即使是蒸餾水也會(huì)導(dǎo)致鎂鋁合金的腐蝕速度加快。但是當(dāng)鎂鋁合金處于鉻酸溶液中時(shí)，其表面會(huì)形成一定鈍化膜，使其具有較好的穩(wěn)定性和耐腐蝕性能。
展開(kāi) 技術(shù) | 雙相不銹鋼的使用指南
3、雙相不銹鋼的耐腐蝕性
雙相不銹鋼的耐腐蝕性能與奧氏體和鐵素體不銹鋼相當(dāng)。現(xiàn)在沒(méi)有衡量耐腐蝕性能的單一標(biāo)準(zhǔn)。然而，人們常用耐點(diǎn)蝕當(dāng)量（PREN）來(lái)對(duì)鋼種進(jìn)行分類。
PREN=%Cr+3.3×%Mo+16×%N
表3所示為雙相不銹鋼與一些奧氏體和鐵素體不銹鋼的比較。這里要強(qiáng)調(diào)指出的是，該表僅是選擇材料的指南。重要的是根據(jù)腐蝕環(huán)境的情況來(lái)評(píng)估特定鋼種的適用性。
4、應(yīng)力腐蝕裂紋（SCC）
應(yīng)力腐蝕裂紋是腐蝕的一種，是由于下列綜合原因產(chǎn)生的：
? 拉伸應(yīng)力
? 腐蝕環(huán)境
? 高溫
一般50℃，但是在特定環(huán)境下，在溫度較低（25℃）的情況下，如游泳池中，也產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。不幸的是，標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼如304(1.4301)和316(1.4401)特別易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。
下列材料不易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋：
? 鐵素體不銹鋼
? 雙相不銹鋼
? 高鎳奧氏體不銹鋼
由于雙相不銹鋼具有良好的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性能，是許多用途的首選材料，主要用途有：
? 熱水箱
? 釀酒罐
? 海水淡化裝置游泳池的不銹鋼結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋
游泳池的不銹鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)禁使用304和316。建造游泳池鋼結(jié)構(gòu)最好使用高鎳奧氏體不銹鋼，如6%Mo鋼種。然而在有些情況下，可考慮使用雙相不銹鋼2205(1.4462)和超級(jí)雙相不銹鋼。
5、使用雙相不銹鋼的障礙
雙相不銹鋼具有強(qiáng)度高，耐腐蝕性能范圍廣，中等焊接性能的完善結(jié)合，似乎增加市場(chǎng)份額的潛力巨大。但是，充分理解雙相不銹鋼的局限性，清楚為什么總是小廠商參與雙相不銹鋼是相當(dāng)重要的。在談到成型和機(jī)加工時(shí)，高強(qiáng)度這種優(yōu)點(diǎn)就成為了缺點(diǎn)。
展開(kāi) 鋁合金特點(diǎn)及應(yīng)用簡(jiǎn)介
1系特點(diǎn)：含鋁99.00%以上，導(dǎo)電性有好，耐腐蝕防銹性能最好，焊接性能好，強(qiáng)度低，不可熱處理強(qiáng)化。應(yīng)用范圍：高純鋁(含鋁量99.9%以上)主要用于科學(xué)試驗(yàn)，化學(xué)工業(yè)及特殊用途。
2系特點(diǎn)：以銅為主要合元素的含鋁合金。也會(huì)添加錳、鎂、鉛和鉍為了切削性。如：2011合金，在熔練過(guò)程中要注意安全防護(hù)（會(huì)產(chǎn)生有害氣體）。2014合金用天航空工業(yè)，強(qiáng)度高。2017合金比2014合金強(qiáng)度低一點(diǎn)，但比較容易加工。2014可熱處理強(qiáng)化。 缺點(diǎn)：晶間腐蝕傾向嚴(yán)重。應(yīng)用范圍：航空工業(yè)（2014合金），螺絲（2011合金）和使用溫度較高的行業(yè)（2017合金）。其特點(diǎn)是強(qiáng)度高，不耐腐蝕（需作陽(yáng)極氧化處理）。
3系特點(diǎn)：以錳為主要合金元素的鋁合金，不可熱處理強(qiáng)化，耐腐蝕性能好，焊接性能好。塑性好（接近超鋁合金）。 缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，但可以通過(guò)冷加工硬化來(lái)加強(qiáng)強(qiáng)度，退火時(shí)容易產(chǎn)生粗大晶粒。應(yīng)用范圍：飛機(jī)上使用的導(dǎo)油無(wú)縫管（3003合金），易拉罐（3004合金）。
4系以硅為主，不常用。部分4系可熱處理強(qiáng)化，但也有部分4系合金不可熱處理化。
5系特點(diǎn)：以鎂為主。耐腐蝕性能好，焊接性能好，疲勞強(qiáng)度好，不可熱處理強(qiáng)化，只能冷加工提高強(qiáng)度。應(yīng)用范圍：割草機(jī)的手柄、飛機(jī)油箱導(dǎo)管、防彈衣。5系鋁板運(yùn)用較為廣泛，因其它具有中等強(qiáng)度，杰出的耐腐蝕性和加工功能以及焊接功能等。5系鋁板是的首要元素為Mg，較為常見(jiàn)的合金牌號(hào)有5005，5052，5754，5083，5182，5A05,5A06等，跟著Mg含量的不斷添加，鋁合金的抗拉強(qiáng)度不斷提高，表面硬度也跟著添加。日常運(yùn)用中，5005合金依托它的中等強(qiáng)度與杰出的抗蝕性多用作導(dǎo)體、炊具、外表板、殼與建筑裝修件。
展開(kāi) 船舶及海洋工程用鋼發(fā)展史
海洋工程用鋼的成分及性能要求
海洋工程用鋼對(duì)化學(xué)成分的要求
影響鋼材性能的因素有：化學(xué)成分、溶煉與澆鑄、軋制以及熱處理工藝等，以化學(xué)成分為主；其中硫、磷含量直接影響著鋼板厚度方向的性能。硫是連鑄坯中偏析最為嚴(yán)重的元素。硫會(huì)造成鋼的熱脆，使鋼在高溫鍛壓時(shí)產(chǎn)生裂紋。在焊接時(shí)產(chǎn)生很多疏松和氣孔[3]。
磷是僅次于硫在鋼的連鑄坯中偏析度高的元素，而且磷在鐵固溶體中擴(kuò)散速率很小，因而磷的偏析很難消除，從而嚴(yán)重影響鋼的性能。磷是以固溶體的形式溶解于鐵素體中，這種固溶體很脆，形成的富磷區(qū)促使鋼變脆，降低鋼的塑性、韌性及可焊性。在熱加工時(shí)易導(dǎo)致鋼的開(kāi)裂，在焊接中容易產(chǎn)生裂紋。磷是降低鋼的表面張力的元素，隨著磷含量的增加，鋼液的表面張力降低顯著，從而降低了鋼的抗裂性能。
因此，海洋平臺(tái)用鋼板對(duì)硫、磷的含量有嚴(yán)格的要求，其中對(duì)硫的含量控制較嚴(yán)。
海洋工程用鋼的性能要求
海洋平臺(tái)由于常年浸泡在海水中，要承受各種惡劣海況，因此，海洋平臺(tái)用鋼的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求極高，不僅要有很高的耐大氣腐蝕和耐海水腐蝕性能，還要求良好的力學(xué)和加工性能等。海洋平臺(tái)用鋼的性能要求包括[4]：
（1）具有較高的強(qiáng)度，抵抗水面以上的風(fēng)流沖擊。具有良好的抗層狀撕裂能力，避免鋼材在受到厚度方向外力時(shí)，發(fā)生撕裂；
（2）具有良好的低溫沖擊性能，有的海洋平臺(tái)用鋼需要在-60℃環(huán)境下具有良好的沖擊性能，可以在極寒環(huán)境下服役；
（3）具有良好的焊接性能，焊接接頭性能具有和母材相同或相近的力學(xué)性能，保證海洋平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)的安全性；
（4）鋼質(zhì)純凈度要求。鋼材需具有很低的P、S等雜質(zhì)元素含量，并對(duì)夾雜物的形貌、類型和分布均有很高的要求，避免海洋平臺(tái)在受到臺(tái)風(fēng)和水流運(yùn)動(dòng)影響時(shí)發(fā)生疲勞失效，保障人生和財(cái)物安全。
（5）耐腐蝕性能的要求。
展開(kāi) 如何防止機(jī)筒螺桿被腐蝕和耐高溫樹(shù)脂損害？
腐蝕性很強(qiáng)的聚合物，包括產(chǎn)生鹽酸的聚氯乙烯、產(chǎn)生甲酸的縮醛以及產(chǎn)生氫氟 酸的含氟聚合物，而其他腐蝕性熔體中，一般含有阻燃劑和發(fā)泡劑。復(fù)合鋼、氮化鋼或工具鋼制成的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)筒，可以在很短的時(shí)間內(nèi)被含氟聚合物嚴(yán)重?fù)p壞。
如圖，如果機(jī)筒和螺桿的熱膨脹系數(shù)存在差異，就會(huì)產(chǎn)生咬合現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)螺紋造成嚴(yán)重?fù)p害 耐腐蝕材料具有比標(biāo)準(zhǔn)鋼更低的熱膨脹系數(shù)（CTE），這可能會(huì)在加工高溫樹(shù)脂（如含氟聚合物）的過(guò)程中產(chǎn)生麻煩。
當(dāng)機(jī)筒的熱膨脹系數(shù)與螺桿不同時(shí)，螺桿與機(jī)筒的間隙會(huì)發(fā)生變化，最終產(chǎn)生螺桿咬合和機(jī)筒損壞的問(wèn)題。因此，保持螺桿和機(jī)筒的匹配很重要。
堅(jiān)韌的增強(qiáng)材料和其他硬質(zhì)顆粒對(duì)機(jī)筒和螺桿表面產(chǎn)生的磨損，可以通過(guò)使用堅(jiān)硬的耐磨損合金和涂層來(lái)減輕。例如，用于機(jī)筒內(nèi)襯和螺桿硬化表面的鎢合金可以提供極好的保護(hù)。
碳含量會(huì)影響合金的硬度。對(duì)于螺桿，中碳熱處理鋼通常被用來(lái)作為底層，將其硬化表面與螺紋頂部焊接起來(lái)。
螺桿常常用硬化鈷或鎳基焊件進(jìn)行表面處理，也可以使用表面硬化或貫穿硬化的工具鋼制造。Colmonoy 56是一種鎳/鉻/硼合金，通常用于防止螺桿免遭輕度腐蝕性和輕度磨損樹(shù)脂的損傷。Colmonoy 83表面硬化可以提供更多的保護(hù)。
耐磨合金的雙金屬機(jī)筒內(nèi)襯可在各種磨損情況下提供保護(hù)，并提供一系列的成本/性能選項(xiàng)，其中在耐腐蝕方面，性能最好的是用于注塑和擠塑的熱等靜壓機(jī)筒。甚至是含氟聚合物都對(duì)該類機(jī)筒沒(méi)有威脅。
該類機(jī)筒上有一層富含鎳的硼合金保護(hù)層，同時(shí)在該保護(hù)層中，含有鉬以及硼化物和碳化物的基體。
圖：螺桿表面受到的嚴(yán)重侵蝕是由機(jī)筒和螺桿不匹配造成的
有一條經(jīng)驗(yàn)法則是，螺桿與機(jī)筒的合理間隙一般是尺寸的1/1000。
展開(kāi) 鹽霧測(cè)試主要測(cè)試什么?鹽霧測(cè)試有什么用處？
鹽霧試驗(yàn)是一種主要利用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。它分為二大類，一類為天然環(huán)境暴露試驗(yàn)，另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)。鹽霧測(cè)試是利用鹽霧試驗(yàn)箱，人工創(chuàng)造環(huán)境來(lái)模擬產(chǎn)品使用的鹽霧條件，用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品，特別是金屬材料耐腐蝕性能的一種環(huán)境試驗(yàn)。利用鹽霧試驗(yàn)箱制造的環(huán)境，其氯化鈉濃度是一般天然環(huán)境鹽霧含量的數(shù)倍，因此使得腐蝕能力加強(qiáng)，相比暴露在自然環(huán)境下檢測(cè)，試驗(yàn)時(shí)間和成本都大大降低。 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室環(huán)境鹽霧測(cè)試，得出結(jié)果的時(shí)間大大縮短，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6461，試驗(yàn)后通過(guò)觀察試件表面腐蝕的面積來(lái)評(píng)級(jí)，鹽霧測(cè)試 結(jié)果便可用于預(yù)測(cè)產(chǎn)品實(shí)際使用環(huán)境下的耐腐蝕性能。
人工模擬鹽霧試驗(yàn)又包括中性鹽霧試驗(yàn)、醋酸鹽霧試驗(yàn)、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)、交變鹽霧試驗(yàn)。
中性鹽霧試驗(yàn)
是出現(xiàn)最早目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。一般情況下，它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性范圍（6.5～7.2）作為噴霧用的溶液。試驗(yàn)溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～3ml/80cm2.h之間，沉降量一般都是1～2ml/80cm2.h之間。
醋酸鹽霧試驗(yàn)
是在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗(yàn)快3倍左右。
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)
是國(guó)外新近發(fā)展起來(lái)的一種快速鹽霧腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗(yàn)的8倍。
交變鹽霧試驗(yàn)
是一種綜合鹽霧試驗(yàn)，它實(shí)際上是中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱試驗(yàn)。它主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品，通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。
展開(kāi) 
關(guān)于光譜儀在不銹鋼回收領(lǐng)域應(yīng)用
不銹鋼在很多領(lǐng)域被廣泛使用，因?yàn)樗哂辛己玫?em>耐腐蝕性能。盡管在不銹鋼中都會(huì)有Ni元素，但真正起到耐腐蝕性能的元素是Cr鉻、Mo鉬,有時(shí)還有Cu銅。不銹鋼的一個(gè)重要的特性就是它的抗腐蝕性能和能夠達(dá)到高達(dá)800oc力學(xué)強(qiáng)度。相比在這個(gè)高溫下，低合金鋼在高于650oc時(shí)就已經(jīng)失去了很好的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。 基于不銹鋼的這一耐腐蝕和耐熱特性，在壓力容器的不同進(jìn)程中，化工中用到的管道和渦輪，石油化工、造紙、電廠等領(lǐng)域都在大量使用不銹鋼材料。根據(jù)不銹鋼的特點(diǎn)可分成組：
組
牌號(hào)
主要元素
特性
馬氏體不銹鋼
400系列; 410, 420
12-18% Cr;<1% C
極好的強(qiáng)度，磁性，可熱處理
鐵素體不銹鋼
400系列
12-18% Cr;<0.2% C
磁性，韌性，成形性，冷工作提高強(qiáng)度
奧氏體不銹鋼
200系列；300系列
17-25% Cr;8-25% Ni
高強(qiáng)度，高韌性；非磁性，可塑性
析出、淬火
17-4; 17-7, A286
17% Cr, Ni, Cu
熱處理能獲得最佳性能
雙倍
2205, 2207
22% Cr, 5% Ni, Mo
奧氏體+鐵素體，高拉力，高強(qiáng)度，耐應(yīng)力腐蝕
由于有大量的廢不銹鋼，不銹鋼生產(chǎn)是一個(gè)非常有利潤(rùn)的業(yè)務(wù)。若沒(méi)有不銹鋼廢料,世界上的不銹鋼生產(chǎn)就會(huì)停止。手持式X熒光光譜儀能快速贏得投資回報(bào)。一個(gè)廢料分類器每月可處理100噸的廢料，一般在三個(gè)月內(nèi)就可賺回投資。
展開(kāi) 東北大學(xué)：高性能納米/超細(xì)晶奧氏體不銹鋼工業(yè)化制備新技術(shù)！
圖4納米/亞微米晶304不銹鋼不同溫度下的拉伸曲線
三、主要?jiǎng)?chuàng)新性成果
基于前期課題組關(guān)于納米/亞微米晶鋼的研究基礎(chǔ)，以304不銹鋼為研究對(duì)象，旨在制備出大尺寸高強(qiáng)塑性的納米/亞微米晶奧氏體不銹鋼，并圍繞組織納米化機(jī)理（包括變形過(guò)程中的馬氏體相變和退火過(guò)程中的逆相變機(jī)制）、強(qiáng)塑性控制、塑性變形機(jī)制、加工硬化行為、低溫超塑性行為、耐腐蝕性能等展開(kāi)一系列研究，以期能為高強(qiáng)塑性納米/亞微米晶鋼的制備提供一定的理論依據(jù)，為后續(xù)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)。主要?jiǎng)?chuàng)新性成果如下：
1、研究了加熱速率對(duì)馬氏體→奧氏體逆相變機(jī)制的影響，發(fā)現(xiàn)加熱速率＜10°C/s，逆相變機(jī)制為擴(kuò)散型，形成100~500nm的等軸奧氏體；加熱速率＞40°C/s，逆相變機(jī)制為切變型，形成高位錯(cuò)密度的不均勻?qū)訝罱M織，使材料具有高強(qiáng)塑性。
2、細(xì)晶強(qiáng)化使均勻的納米/亞微米晶鋼具有極高的屈服強(qiáng)度(＞1GPa)，良好的延伸率(＞30%)源于大的呂德斯應(yīng)變；在納米/亞微米晶基體中引入部分再結(jié)晶粗晶可有效消除呂德斯變形，形成的多尺度納米/超細(xì)晶組織具有優(yōu)異的強(qiáng)塑性匹配。
3、制備的納米/亞微米晶304不銹鋼在600°C具有類超塑性（最大延伸率Amax為153%），在630°C具有超塑性（Amax為300%）；超塑性變形機(jī)制為晶界滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)晶界遷移和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)變形；低溫超塑性的實(shí)現(xiàn)拓寬了高強(qiáng)納米晶鋼的應(yīng)用。
4、研究了納米/亞微米晶奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能，發(fā)現(xiàn)隨著晶粒的細(xì)化，材料的耐腐蝕性能明顯提高，其原因?yàn)榧{米/亞微米晶304不銹鋼鈍化膜增厚且穩(wěn)定性提高。
四、應(yīng)用情況與效果
本研究發(fā)表SCI論文8篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)，出版專著2部。
展開(kāi) 船舶及海洋工程用鋼發(fā)展史
海洋工程用鋼的成分及性能要求
海洋工程用鋼對(duì)化學(xué)成分的要求
影響鋼材性能的因素有：化學(xué)成分、溶煉與澆鑄、軋制以及熱處理工藝等，以化學(xué)成分為主；其中硫、磷含量直接影響著鋼板厚度方向的性能。硫是連鑄坯中偏析最為嚴(yán)重的元素。硫會(huì)造成鋼的熱脆，使鋼在高溫鍛壓時(shí)產(chǎn)生裂紋。在焊接時(shí)產(chǎn)生很多疏松和氣孔[3]。
磷是僅次于硫在鋼的連鑄坯中偏析度高的元素，而且磷在鐵固溶體中擴(kuò)散速率很小，因而磷的偏析很難消除，從而嚴(yán)重影響鋼的性能。磷是以固溶體的形式溶解于鐵素體中，這種固溶體很脆，形成的富磷區(qū)促使鋼變脆，降低鋼的塑性、韌性及可焊性。在熱加工時(shí)易導(dǎo)致鋼的開(kāi)裂，在焊接中容易產(chǎn)生裂紋。磷是降低鋼的表面張力的元素，隨著磷含量的增加，鋼液的表面張力降低顯著，從而降低了鋼的抗裂性能。
因此，海洋平臺(tái)用鋼板對(duì)硫、磷的含量有嚴(yán)格的要求，其中對(duì)硫的含量控制較嚴(yán)。
海洋工程用鋼的性能要求
海洋平臺(tái)由于常年浸泡在海水中，要承受各種惡劣海況，因此，海洋平臺(tái)用鋼的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求極高，不僅要有很高的耐大氣腐蝕和耐海水腐蝕性能，還要求良好的力學(xué)和加工性能等。海洋平臺(tái)用鋼的性能要求包括[4]：
（1）具有較高的強(qiáng)度，抵抗水面以上的風(fēng)流沖擊。具有良好的抗層狀撕裂能力，避免鋼材在受到厚度方向外力時(shí)，發(fā)生撕裂；
（2）具有良好的低溫沖擊性能，有的海洋平臺(tái)用鋼需要在-60℃環(huán)境下具有良好的沖擊性能，可以在極寒環(huán)境下服役；
（3）具有良好的焊接性能，焊接接頭性能具有和母材相同或相近的力學(xué)性能，保證海洋平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)的安全性；
（4）鋼質(zhì)純凈度要求。鋼材需具有很低的P、S等雜質(zhì)元素含量，并對(duì)夾雜物的形貌、類型和分布均有很高的要求，避免海洋平臺(tái)在受到臺(tái)風(fēng)和水流運(yùn)動(dòng)影響時(shí)發(fā)生疲勞失效，保障人生和財(cái)物安全。
（5）耐腐蝕性能的要求。
展開(kāi) F55 雙相不銹鋼閥蓋制造工藝及產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證
在試驗(yàn)過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)：⑴試樣表面要經(jīng)打磨處理；⑵腐蝕產(chǎn)物要經(jīng)過(guò)清水沖洗→毛刷擦除→超聲波清洗→酒精清洗吹干等步驟。試樣尺寸分別為49.94mm×24.92mm×4.90mm和49.92mm×24.91mm×4.93mm，試樣表面積為3.3×103mm2，選用濃度6%的FeCl3 對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試溫度為50℃，測(cè)試時(shí)間48 小時(shí)，通過(guò)對(duì)試樣進(jìn)行稱重，最終測(cè)得的點(diǎn)蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4 所示，質(zhì)量損失率分別為0.84g/m2 和0.74g/m2，滿足客戶要求，同時(shí)在圖6 點(diǎn)蝕金相圖中未發(fā)現(xiàn)明顯的點(diǎn)蝕痕跡，說(shuō)明F55 雙相不銹鋼閥蓋具有優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性能。
表4 點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
圖6 點(diǎn)蝕后金相圖
金屬間有害相評(píng)價(jià)
雙相不銹鋼中的析出相大多含有較高含量的Cr、Mo 和N，其析出不但造成材料耐腐蝕性能的顯著下降，而且會(huì)給后續(xù)鋼的成形帶來(lái)很大的困難，研究表明這些相中危害最大的是σ 相，具有四方結(jié)構(gòu)的σ 相是關(guān)鍵有害相，即使有少量的σ 相也對(duì)雙相不銹鋼塑韌性和耐腐蝕性能危害極大。
依據(jù)ASTM A923-2014 檢測(cè)雙相奧氏體-鐵素體不銹鋼中有害金屬間相的試驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖7 所示，在400 倍倒置金相顯微鏡下觀察，鐵素體和奧氏體相均勻分布，未發(fā)現(xiàn)金屬間有害相，無(wú)金屬化合物相析出，各晶界邊緣光滑。
圖7 金屬有害相評(píng)價(jià)金相圖(400×)
鐵素體含量測(cè)定
通常，雙相不銹鋼中鐵素體相與奧氏體相的比例為30%～70%時(shí)，可以獲得良好的性能。目前，雙相不銹鋼中鐵素體和奧氏體兩相比例一般采用控制雙相不銹鋼化學(xué)成分和選擇合適的熱處理制度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)ASTM E562-2019 用系統(tǒng)人工點(diǎn)計(jì)數(shù)法測(cè)定體積分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)測(cè)。
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