不锈钢散热器的腐蚀情况

1在工业水中不锈钢散热器的孔蚀 ) `$ `- i' J" ]! H* o
　　孔蚀是一种极端的局部腐蚀形态。蚀点从金属表面发生后，向纵深发展的速度大于或等于横向发展的速度，腐蚀的结果是在金表面上形成蚀点或小孔。蚀点有时是彼此孤立的，有时则彼此靠得很近，好象是一个粗糙表面。蚀点的直径可大可小，但大多数情况下是比较小的，有的只有几十个微米。上面常常覆盖着腐蚀产物，因此不易检查出来。很难由实验室的实验来预估其腐蚀速率。有时形成蚀点需要较长时间，约几个月或几年。一旦形成，发展又较快，常常突然出现腐蚀损坏（穿孔）。因此，孔蚀是一种危害很大的、剧烈的局部腐蚀形态2。 ' {- `: T; }/ \) X- l% ~  E
　　大量研究3已经揭示出，孔蚀发生在附着物或沉积物下。一旦采取措施消除了附着物或沉积物，问题也就避免了。 . N& G+ p% F  w+ `, n- p, g
2在工业水中不锈钢散热器的应力腐蚀破裂 3 k( \2 I4 g  N. N
　　在工业水中奥氏体不锈钢的应力腐蚀破裂是由孔蚀诱发的，两者的影响参数相同，只是各自所要求的临界值不同4。
　对于发生在各种水冷器上的应力腐蚀破裂，往往温度的影响要比Cl－浓度的影响还重要，因此要注意氯离子浓度和温度的联合作用。 ) w9 C* t  x3 b3 R! |3 K
　　由于试验室试验结果与生产操作条件下的破坏现象存在差异，人们对不锈钢设备特别是换热器的应力腐蚀破裂条件进行了多次工业实用装置破坏情况的调查统计分析。美国杜邦公司对685台18Cr－10Ni型不锈钢设备报废原因的分析指出，应力腐蚀破裂和孔蚀占38%；日本对954台这类材料设备的破坏原因分析指出，应力腐蚀破裂和孔蚀占63%（其中应力腐蚀破裂占38%，孔蚀占25%）。西野知良和藤上关卫早在1990年就报道了他们对化工厂奥氏体不锈钢焊接部分破坏的调查结果5。 C3 防止不锈钢在水中局部腐蚀破坏的途径 / L6 `4 Y3 a' w8 I) [0 V
　　虽然到目前为止，还没有完全搞清楚腐蚀的机理，也不能提出完全避免或消除腐蚀的边界条件。实际生产中也常常发现这种情况：工作条件大致相同的两台设备，寿命却相差十分悬殊；再有，同一种不锈钢在氯离子浓度低（仅10～20mg/L）的冷却水中发生了应力腐蚀破裂，而在氯离子浓度高的海水中却长期安全使用。 : |& D3 ~& k; ]6 l( }
　　对大量工业设备运行情况的统计分析，以及许多深入的试验室研究，使我们可以认识到影响不锈钢孔蚀和应力腐蚀破裂的主要因素，并提出一些统计规律来，这无疑是有利于延长不锈钢设备的操作寿命的。 ; n4 Z/ K2 `! N& a2 P' H6 ]! {
　　由于不锈钢设备的报废完全是由局部腐蚀破坏，主要是孔蚀和应力腐蚀破裂所造成的，因此对工业水寻求合理、经济、有效的防腐蚀措施，一直是各国悉心研究的对象。目前虽尚未达到完善的境界，但还是找到了各种有效办法，可供实际生产的需要和条件来加以应用。 ' c. _/ M+ o. H% V% m  m$ B
3.1选用耐局部腐蚀破坏的合金材料 , D* V7 ^. d% R# r; W( [2 E
　　长期以来，认为镍铬奥氏体钢具有应力腐蚀破裂倾向，只有纯铁素体高铬不锈钢没有这种倾向。实际上，高镍（35～40%）奥氏体不锈钢对应力腐蚀破坏也是免疫的6，只有含镍8～10%的18%Cr钢对应力腐蚀破裂敏感。现在，研究人员采用聚焦离子束二级离子质谱技术证实：材料加工技术的改进也可以减少低等级不锈钢腐蚀。 / u  @) c, i$ N4 Z3 _/ l
3.2采用退火处理来消除应力 % K  E% `1 E: S2 [
　　为了完全消除应力，退火应在850℃以上进行，这在实际应用时，往往因设备尺寸太大或可能发生变形而办不到。为了防止不锈钢的晶间应力腐蚀破裂，通常在550～600℃低温退火，这对消除应力也是有效的。此外在制造设备时，还应注意： , e9 t4 P- `: Z
（1）有可能导致产生应力腐蚀破裂的介质，不允许在抛光时应用；
（2）酸洗后应将残液充分清除掉，并采取钝化工艺7；
（3）焊薄壁管时，应消除因对得不直所产生的不均形变。

综合研究，由于不锈钢的本质特性，不锈钢散热器被广泛应用于各个领域，起到较大的节能作用。 % X) T3 [' p' s  E- z# w