304不銹鋼閥門為什么會生銹？

本文聚焦于304奧氏體不銹鋼在多種行業(yè)應用中的耐腐蝕性能，探討了一批緊固件產(chǎn)品表層銹蝕現(xiàn)象的原因分析，包括材料組織、夾雜物、耐晶界腐蝕性能等因素，并提出了針對性的銹蝕預防措施。

304奧氏體不銹鋼（新標準的06Cr19Ni10鋼、舊標準的0Cr18Ni9鋼）由于其常溫和低溫下有良好的韌性、塑性、焊接性、耐腐蝕性及無磁性，廣泛用于石油化工、冶金機械、航天航空、食品加工、儀器儀表、家用電器和五金制造等行業(yè)。304奧氏體不銹鋼之所以在大氣環(huán)境下具有優(yōu)良的耐腐蝕性能是由于其表層形成的一層Cr鈍化膜，如果材料本身存在夾雜物，以及環(huán)境造成局部腐蝕條件苛刻都有可能造成材料腐蝕，小則影響產(chǎn)品外觀，大則成為后期使用的安全隱患。

一批304奧氏體不銹鋼緊固件產(chǎn)品表層出現(xiàn)大量銹蝕點，從材料組織、夾雜物水平、耐晶界腐蝕性能、銹蝕點形貌、銹蝕發(fā)生位置成分、銹層組成等幾個方面進行系統(tǒng)分析。查閱相關文獻資料，304奧氏體不銹鋼銹蝕一般分為以下幾類：一是由于固溶處理不充分或者在碳化物析出溫度范圍內(nèi)使用，造成碳化物在晶界的析出，材料局部貧鉻引起的晶界腐蝕；二是由于材料表層夾雜物，破壞材料表層均勻性，從而引發(fā)局部銹蝕；三是在氯離子等穿透能力較強離子存在下發(fā)生的應力腐蝕。

銹蝕樣品與常規(guī)304不銹鋼相比，Cr、Ni元素含量正常，只是Si元素含量稍高，但符合標準要求。檢測304不銹鋼化學成分見表1。

表1304不銹鋼材料樣品的化學成分（W%）

樣品固溶處理充分，不會發(fā)生由于碳化物沿晶界析出而造成的晶界腐蝕。在樣品表層存在直徑約10μm的銹蝕點，銹蝕位置含有CI、S、Ca、Mg和Al等元素，可以推斷，樣品表層存在的夾雜物是引起材料發(fā)生腐蝕的直接原因。檢測結果：材料表層在36～125μm范圍內(nèi)存在硫化物，在75～170μm范圍內(nèi)存在硅酸鹽夾雜物。

從鹽霧加速腐蝕試驗結果來看，保留銹斑樣品放入鹽霧箱加速腐蝕14天后，其銹蝕并未明顯擴展，也未有新的銹斑形成。該緊固件使用在沿海環(huán)境，CI- 濃度一般在0.381～0.438mg/m3元素含量，遠遠小于試驗濃度，由此可以推斷，材料表層的夾雜物并非是引起材料銹蝕的唯一原因，還存在其他原因加速了材料的腐蝕。

304不銹鋼緊固件在冷鐓、搓絲后，一般都要酸洗鈍化處理，其主要目的是清除表層的各種油脂、氧化皮、疤痕等，同時使暴露于空氣中的金屬表層迅速鈍化，形成新的富鉻鈍化膜，進而起到防銹作用。因此，鈍化處理在不銹鋼緊固件加工過程當中至關重要，如果酸洗鈍化處理不當，表層殘酸清理不干凈，就有可能造成材料表層局部腐蝕環(huán)境苛刻，如：局部CI-偏高、PH值偏低等，加速材料銹蝕。而銹蝕樣品也發(fā)現(xiàn)了CI-的存在，表層局部CI-偏高加速了材料的腐蝕。

針對銹蝕產(chǎn)生的原因，采取三項措施：一是加強原材料采購過程控制，下降成品中S元素含量；二是鈍化前清洗最好是用弱堿性溶液沖洗；三是對于已發(fā)生銹蝕點產(chǎn)品，需打磨表層30μm左右。

對304不銹鋼表層銹蝕原因，小結如下：304不銹鋼固溶處理充分，不會因為碳化物的析出造成晶界腐蝕。發(fā)生銹蝕嚴重處的銹蝕深度為30μm，在大氣環(huán)境下，銹蝕不會繼續(xù)擴展。材料表層夾雜物是銹蝕的起源點，但夾雜物存在于表層層，經(jīng)過打磨去除，就可以避免銹蝕發(fā)生。