不锈钢为什么也生锈呢?其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。 不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---也就是不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---也就是耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是 随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。
比如304不锈钢,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316的则表现不同。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种情况,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有又下几种:
1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将两者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。
2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、唾液等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。
4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。
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对一般回火过程的影响 合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大,并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体;不锈钢板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不锈钢板中,马氏体的正方度于300℃基本消失,而含cr、mo、w、v、ti和si等元素的不锈钢板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。说明这些元素能推迟铁碳过饱和固溶体的分解。反之,mn和ni促进这个分解过程(见合金不锈钢板)。
合金元素对淬火后的残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成细网络;经300℃回火后这些奥氏体分解,在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量高时,这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性(300~350℃)的原因之一。合金元素,尤其是cr、si、w、mo等,进入渗碳体结构内,把渗碳体颗粒粗化温度由350~400℃提高到500~550℃,从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体的晶粒长大。
特殊碳化物和次生硬化 当不锈钢板中存在浓度足够高的强碳化物形成元素时,在温度为450~650℃范围内,能取代渗碳体而形成它们自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物时需要合金元素的扩散和再分配,而这些元素在铁中的扩散系数比c、n等元素要低几个数量级。因此在形核长大前需要一定的温度
回火条件。基于同样理由,这些特殊碳化物的长大速度很低。在450~650℃形成的高度弥散的特殊碳化物,即使长期回火后仍保持其弥散性。在450~650℃之间合金碳化物的形成对基体产生强化作用,使不锈钢板的硬度重新升高,出现峰值。这一现象称为次生硬化。
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