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点腐蚀,PREN耐点腐蚀和临界温度CPT
来源: | 作者:美国森迈尔钢铁 | 发布时间: 2021-04-02 | 122 次浏览 | 分享到:
点腐蚀,PREN耐点腐蚀和临界温度CPT
        什么是点蚀?如何快速估算钢的抗点蚀能力?
不锈钢对腐蚀环境的反应与普通钢不同。它们具有在其表面上形成钝化氧化铬层的能力,因此不锈钢通常不受均匀腐蚀的威胁,但问题是各种类型的局部腐蚀,其中点蚀是重要的变体。
什么是点蚀,为什么会发生?
前述的被动层不断退化,但也不断更新。因此,如果该层的再生速度快于其分解速度,则该元件可以在很长时间内抵抗腐蚀。另一方面,当该层开始消失时(例如,由于工作条件的变化或表面污染所致),一段时间后,腐蚀的中心称为点蚀出现在最薄弱的地方。它们在电化学上变得自给自足,因此很难停止点蚀。

     什么会增加点蚀的风险?
引起点蚀的主要因素是存在卤化物,主要是氯化物,但也存在溴化物,氟化物和碘化物。这些离子的浓度越高,点蚀的风险越高。另一个重要因素是温度-越高越差。加速腐蚀的第二个因素是环境的高酸性。

点蚀形成在钝化层变弱的地方,例如在肮脏的区域(例如带有普通钢颗粒的区域),机械损坏的区域或小的凹陷处(粗糙的表面是不利的)。

由于上述原因,良好的设计不仅应考虑钢种的正确选择,而且还应考虑适当的表面光洁度并保持其相对清洁。

但是,如何检查哪些钢种具有抗点蚀的能力呢?

 抗点蚀
有几种指标可用于估计合金的抗点蚀性。最受欢迎的是:

相当于PREN耐点蚀性
临界点蚀温度CPT
 
让我们依次讨论这些指标。

 相当于PREN耐点蚀性
PREN(耐点蚀当量数)是基于化学成分的耐点蚀性的一般指标。它不是很精确,仅用于材料的初始选择。

铬,钼和氮的合金元素对于防止点蚀最重要。因此,PREN由以下公式计算得出:

PREN =%Cr + 3.3%Mo + 16%N

所选不锈钢的PREN指数:

钢级 最低铬 钼Mo: N: 最小 采取
奥氏体钢
X1镍铬钼铜25-20-5 19 4 0.15 35
X6CrNiMoTi17-12-2 5月16 2   23
X2CrNiMnMoN25-18-6-5 24 4 0.3 42
X1CrNiMoCuN20-18-7 19 6 0.18 42
陈旧的双工
X2CrMnNiN21-5-1 21 0.1 0.22 25
X2CrNiMoN22-5-3 21 2 0.08 31
X2CrNiMoCuWN25-7-4 24 3 0.2 37
X2CrNiMoN25-7-4 24 3 0.2 37
铁素体钢
X2CrMoTi18-2 17 01.铌 0.03 23
X2CrTi12 5月10 0 0 11
X14CrMoS17 16 0.2 0 17
马氏体钢
X20Cr13 12 0 0 12
X8CrNiMoAl15-7-2 14 2 0 21
X50CrMoV15 14 0.5 0 16






























用合金元素的最小允许值进行计算。舍入结果。

PREN高于30意味着具有良好的抗点蚀能力。

但是,应该记住,上述方法仅着眼于合金的化学成分,点蚀也取决于其他因素,例如部件粗糙度,腐蚀环境,热处理等。


点腐蚀CPT的临界温度

温度加速腐蚀。点蚀的临界温度决定了将测试合金浸入给定环境中时开始被点蚀侵蚀的最低温度低于此温度,不会发生腐蚀。这是对合金进行抗点蚀性分类的一种更可靠的方法。

有几种定义测试程序的标准,例如组件表面要求或溶液的化学成分。其中最重要的是ASTM G150ASTM G48(描述了两种特定方法)。不应比较使用不同方法确定的临界点蚀温度值。

通过ASTM G48方法确定的不锈钢的CPT值:

  • X5CrNiMo17-12-2-20 °C
  • X2CrNiMoN22-5-3-35 °C
  • X1NiCrMoCu25-20-5-40 °C
  • X2CrNiMnMoN25-18-6-5-90 °C
     

注意:ASTM G48指出,这些结果“可用于对含氯化物环境中钢种的抗点蚀性能进行分类。对于无氯化物环境,很难准确地建立此测试结果与实际电阻之间的联系。”

通过ASTM G150方法确定的不锈钢的CPT值:

  • X2CrMnNiN21-5-1-17 °C
  • X2CrNiMoN22-5-3-52 °C
  • X1CrNiMoCuN20-18-7-87 °C
     

注意:ASTM G150规范指出,此方法“不是出于设计目的,而是出于比较目的,因为测试运行以不模拟任何特定操作条件的方式加速了腐蚀”。