卤素离子对材质的腐蚀.doc

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1、[求助]Br离子对不锈钢也有点蚀吗？大家都知道Cl离子对奥氏体不锈钢有强烈的应力腐蚀和点蚀倾向，同为卤族的Br离子腐蚀性更强，对不锈钢也有点蚀倾向吗？PTA装置中的加氢反应器内衬304L，介质含Br离子15ppm，温度200，压力8.6Mpa。点蚀及不锈钢的选择$e"Z4Q.`(N2y*_点蚀是在不锈钢表面上局部形成一定深度的小孔或锈斑的一种腐蚀，在其余的大面积区域材料完好，而点蚀处可能形成穿孔，这种腐蚀的危害十分严重。)x-j0^/i;4_:6q;E"*b点蚀易在含Cl-、Br-、I-等卤素离子的介质中产生，常见介质为大气、水、水蒸气、海水，漂白液，各种有机和无机氯化物等。

2、在这些介质中可在室温下出现，并随温度升高而加速。点蚀的严重程度与介质温度、Cl-等卤素离子含量、pH值及相对流动速度相关，同时受钢表面非金属类杂物、析出相、位错露头等因索影响。在特定介质条件，不锈钢的点蚀由生核和扩展两个阶段组成。在易产生点蚀的环境中，在不锈钢表而存在缺陷的部位，由于难于钝化或钝化膜遭到破坏，而后再钝化又受到阻止，于是产生优先溶解形成小蚀坑，这种小蚀坑即为微孔蚀源，随后溶解下来的金属离子水解生成H+并使局部蚀坑溶液的pH值下降，加剧了金属的溶解，使孔蚀扩大、加深。加之腐蚀产物覆盖孔蚀坑，使孔坑内的溶液流动困难，蚀坑内讲值进一步降低，Cl-等产生点蚀的阴离子达到较高的

3、富集程度，使蚀坑加速扩大并向深度方向发展，最终形成点蚀。不锈钢耐点蚀性能与钢中的Cr、Mo、N有密切关系，经深人研究已建立起表征耐点蚀能力的点蚀当量指数(PRE)与Cr、Mo、N、Mn、S、P的数学关系式：!q;a"H)b3d8S&j)[PRE=%Cr+3.3×%Mo+X×%N2z%h1m/E)V式中的X=10～30，常用的系数为16。*O'pK!_&e7_k)a在计入Mn、W、P、S的因素后又派生出下列数学关系式："m4@9E2t4Nd;F)d-k0L3q58s5qPREMn=%Cr+33x%Mo+30x%N一1×%Mn,F%u0`+t+A6p7`-Q;]0k$

4、;C8L'J

5、5V3e!iPREW=%Cr+33×%(Mo+0.5W)+16×%NPRE(S+P)=%Cr+3.3×%Mo+30×%N-123x%(S+P)6a+P:z&Z2?/S3b#c#h上述数学表达式是一种快速判定不锈钢耐点蚀能力的方法，对于选择合适的耐点蚀不锈钢，最有价值的是临界点蚀温度(CPT)与PRE值的关系，根据在氯化物溶液的试验结果所建立的两者关系见图1和图2。这两个关系图均表明，不论是奥氏体不锈钢还是双相不锈钢，两者的关系均呈简单的线性关系，说明这种局部腐蚀是由钢的化学成分所控制，与基体组织结构关系不大。/

6、6n(w%A&n!~图1最常用的双相不锈钢和三种奥氏体不锈钢的PRE值

7、与CPT的关系图-Y!k#l+H't9bk7?0f+u(I5S,t,R*F1o,I,mc%s(OPT棍据ASTMG48法测得):

8、!,F:C(L&~*g4E7w6S#G9u:z904L：00Cr20Ni25Mo4.5Cu；Sanicro28：00Cr27Ni31Mo3.5Cu；;[+_!B#x7`+@-e254SMO：00Cr20Ni18Mo6CuN；SAF2205：00Cr22Ni5Mo3N；7B7LP%i/S;Q25CrDSS：含25%Cr的双相不锈钢；SAF2507：00Cr25N17Mo4N;t.},h*O*h'z+C9d%g"z5I1n图2奥氏体不锈钢耐点蚀当量(PR

9、E)与氯化物介质中临界点蚀温度的关系#v+Q8S3T"e$H"I8V/M4s3

10、图1和图2是选择耐氯化物点蚀的重要依据，为慎重起见，在实际介质中的模拟试验十分必要。图中的数据仅仅考虑了钢中主要元素的作用，对于实际应用的钢种的纯洁度应有明确的要求，以保证所选材料的实用性。当前，耐点蚀性能比较优秀的材料是一些超级奥氏体不锈钢，超级双相不锈钢和超级铁素体不锈钢，其中奥氏体不锈钢包括00Cr18Ni16Mo5N、00Cr27Ni31Mo4Cu、00Cr20Ni18Mo6CuN，00Cr25Ni25Mo5N、00Cr24Ni22Mo6Mn3CuN、00Cr22Ni17Mo3NNb等；超级双相

11、不锈钢包括00Cr25Ni7Mo3N、00Cr25Ni7Mo3WCuN等；超级铁素体不锈钢包括00Cr26Mo1、00Cr30Mo2、00Cr25Ni4Mo4Ti、00Cr29Ni2Mo4等。我觉得应该是的，在腐蚀数据与选材手册附录二中也列出了使Fe-Cr-Ni-C合金产生应力腐蚀破裂的材料、环境组合中就有Br离子。不好意思，没仔细看，点蚀就不清楚了。温度200，压力8.6Mpa。温度很高啊，应会发生点蚀。但点蚀肯定没的氯离子强！304L对卤离子很敏感！