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                  不銹鋼耐大氣腐蝕性能分析
                  發布者:不銹鋼管廠(www.athens66.com) 發布時間:2022/7/10 閱讀:91

                   使用不銹鋼的建筑物的內外部裝潢、汽車的鑄模件、鐵道車輛的車廂外殼等,都利用了不銹鋼的耐銹性(耐大氣腐蝕性)這個優點。但在日本,因為用于沿海地區的情況較多,所以隨著用于屋外情況的增多,生銹成為了一大問題。

                   

                   不銹鋼在大氣中出現的銹,是由于出現鑄錠坑或完全腐蝕以及隨之生成的腐蝕生成物的附著而造成外觀損壞的現象。這種銹是從輕度的斑痕狀的銹逐漸向紅銹轉化。在實際應用過程中,一般是由于氯化物的附著而形成了鑄錠坑,但在工業地帶,二氧化硫氣體是造成腐蝕的主要原因,特別13Cr鋼、17Cr鋼中經常出現由此而產生的完全腐蝕現象。但如同沿海工業地帶一樣,如果存在氯化物的情況下還受到二氧化硫氣體的影響,如森岡(1960年所指出的,由于HSO5離子的氧化作用,不銹鋼對點腐蝕變得敏感,所以18Cr-8i鋼也容易出現生銹現象。此外,其他大氣污染因子如NO3、NO2離子也有抑制點腐蝕的作用。只是,由于二氧化硫氣體等造成的大氣污染的影響,隨著大氣環境的純凈化,正在逐漸減少。

                   

                    不銹鋼在大氣中的腐蝕,大多數都是以鑄錠坑的出現為起因的。雖然可以活用有關耐大氣腐蝕性的研究結果和經驗,但從重視外觀這一方面來看,對不銹鋼耐大氣腐蝕性的評價一般是根據其外觀來進行的,作為評價的補充,還可用腐蝕的減少、鑄錠坑的深度來加以評價。不銹鋼耐大氣腐蝕性試驗通過曝露在大氣中進行,特別在美國,1946年公布了由Wesley等進行的13Cr、17Cr和18Cr-8Ni 鋼長達15年的曝露試驗的結果;1956年公布了由Copson 進行的有關16種不銹鋼長達12年的曝露結果,以及有關改變了Ni和Cr含量的Fe-Cr-Ni合金長達26年的曝露試驗的結果。

                   

                    在日本國內,1962年,崛川等人公布了在日本7個地方(內陸、沿海以及工業地帶)進行的長達5年的把各種金屬材料在大氣中曝露的試驗結果。其中,進行了13Cr、18Cr-8Ni、17.5Cr-13Ni-2.5Mo-1Cu和17Cr-12Ni-2.5Mo鋼的試驗,除13Cr鋼之外,只是有一點紅銹,也可以無視腐蝕減量,外觀也沒有太大變化,總之顯示了良好的耐大氣腐蝕性。之后,1976年,遲澤等公布了在日本國內5個地方(海岸、臨海工業、城市工業、田園、城市住宅)把經不同加工(2B、No.4、HL)的SUS430、SUS304 和SUS316不銹鋼在大氣中曝露長達8年的試驗結果,如圖5.2所示。圖5.2顯示曝露地域的影響比鋼種的影響更大,此外顯示了在臨海工業地帶曝露的SUS430不銹鋼試驗片的附著物下面,比起鑄錠坑有更接近完全腐蝕的腐蝕形態。

                   

                    之后,還公布了很多曝露試驗的結果,表明了一般鋼種受環境和表面加工的影響。其中,吉井等(1988年)公布了把有代表性的5個鋼種(SUS410S、430、434、304和316)改變表面加工狀態(2B、BA和No.4),并在國內10個地方(海岸、沿海工業、市街、田園)曝露長達10年的試驗結果,并通過外觀參量、腐蝕量和最大蝕孔的深度來加以評價;特別考慮到用于屋外材料的機能性,根據蝕孔的深度推測了40年后的耐久性。圖 5.3 顯示了SUS304不銹鋼的10年間的變化,外觀參量、蝕孔深度在曝露初期稍微明顯,但之后的變化比較緩慢。腐蝕性強地區的SUS304不銹鋼的蝕孔深度,大約有0.13mm以下。此外還確認了這5種不銹鋼在大氣腐蝕中受表面加工、鋼種的影響比較小。根據推測,40年后的SUS304不銹鋼的侵蝕深度最大也只有0.18mm,顯示了其作為建筑材料優良的耐大氣腐蝕性。

                   

                    佐藤等(1990年)公布了在工業地區、都市郊外、田園地帶、海岸地帶等5個地方,把10種奧氏體鋼、鐵素體系不銹鋼,兩種雙相系不銹鋼共計28種商品不銹鋼在大氣中曝露長達10年的試驗結果。其中對于不銹鋼的生銹,所曝露的地點的影響最大,而光澤的保持情況很好,蝕孔的深度在第二年以后也很少有變化。

                   

                   此外,由于表面處理的影響,化學生色不銹鋼的耐蝕性良好,海岸地帶的重量變化與其他表面加工(2B、BA和No.4、HL)相比較少。他們在1996年又公布了經過了15年后的試驗結果,這些傾向并沒有太大變化。

                   

                  上述的曝露試驗的評價,主要是對曝露表面進行的評價,但實際的建筑物,經常出現屋檐下生銹的情況,所以也對不同的位置做了試驗。小野等(1995年),使用SUS304、SUS316、SUS304含氟的樹脂涂飾材料、20Cr-18Ni-6Mo-0.2N鋼和鈦,制作了模擬屋檐端、屋檐里和屋檐下等部位的試驗片,在離沖繩海岸大約50m的地方進行了長達兩年的曝露試驗。其結果是,SUS304不銹鋼和SUS316不銹鋼的所有部位都生銹了,生銹程度是以屋檐里面>屋檐下面>屋頂面>屋檐端面的順序排列的,這個順序和海鹽的附著量相對應。而且,含氟的樹脂涂飾材料一般在屋檐里面和屋檐下面生銹;此外20Cr-18Ni-6Mo-0.2N鋼有鐵粉附著的點狀銹,但其本身不生銹,具有良好的耐大氣腐蝕性。

                   

                   櫪原等(1997年)制作了模擬屋頂和屋檐的SUS430不銹鋼試驗片,對于把屋檐角度變換15°~60°的屋檐部位,在沿海地區曝露1年的結果是,屋檐部比屋頂部更容易生銹,屋檐部位的點腐蝕的深度、直徑、個數都很大很多,而且屋檐傾斜面越大生銹程度越激烈。此外,根據對環境因子的分析,他們認為屋檐部位容易生銹的原因是,曝露部位附著氯離子含量多,附著的海鹽粒子易引起生銹,環境相對濕度時間較長。


                   

                   
                   

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