200系不銹鋼腐蝕 研究
50年代*初開發,80年代以后隨著高Mn、高N合金技術的開發,進一步提高強度、非磁性等功能。隨著Ni的價格攀升,增加了代替300系使用的機率,促進了低Ni鋼種的開發。在Cr高的添加Mn時,要少量添加Ni,N等元素;Cr含量為15~16%時Mn節約Ni的****;與304相比,節Ni型鋼的Cr的含量較低,耐蝕性較差。為了維持高Cr化和高N化,必須少量的添加Ni元素。
200系不銹鋼代表鋼種的化學成分:
鋼種 |
標準 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
N |
201 |
ASTM |
≤0.15 |
≤1.0 |
5.5-7.5 |
≤0.06 |
≤0.03 |
16.0-18.0 |
3.5-5.5 |
≤0.25 |
201實際 |
ASTM |
0.12 |
0.6 |
7.0 |
0.01 |
0.003 |
16.1 |
3.6 |
0.15 |
202 |
ASTM |
≤0.15 |
≤1.0 |
7.5-10.0 |
≤0.06 |
≤0.03 |
17.0-19.0 |
4.0-6.0 |
≤0.25 |
202實際 |
ASTM |
0.12 |
0.6 |
9.5 |
0.02 |
0.002 |
17.2 |
4.1 |
0.13 |
從上表中所顯示的成分分析:
1)均勻腐蝕:201/202的Cr含量稍低于304。均勻腐蝕主要是跟Cr的含量高低相關,因此,201/202的抗均勻腐蝕的能力稍低于304;
2)晶間腐蝕:201/202的Mn含量遠遠高于304的含量,在組織肌體中限制了C的偏析,因此,Mn的存在有利于降低201/202的晶間腐蝕現象的發生;
3)點腐蝕:201/202不銹鋼中的Mn的大量存在,大大提高了N的溶解度。N元素大量添加時有表面缺陷及Pin Hole產生;為防止N的表層下Pin
Hole的發生把N添加量控制在:0.3%;添加N元素1%以上時,由于P、S 晶間析出,表面容易產生缺陷。Mn在200系不銹鋼中是主要的奧氏體鋼的成型元素,Mn與S的親和力很強,生成MnS,妨礙鈍化膜的形成,導致耐蝕性能下降,不銹鋼耐蝕性能高低的指標是耐點蝕當量,用Cr%+3.3×Mo%+30×N%-Mn%關系式計算,數值越高,表示耐蝕性能越好。因此,201/202的耐點腐蝕能力遠遜于304不銹鋼。
目前,市場上流通的L1、LH、J1、J4等不銹鋼采用更高含量的Mn來代替Ni的使用,根據上面的分析,它們的耐腐蝕性能相比于201/202(美標)的耐腐蝕性能還有所下降。對它們的使用環境要求更高,在戶外使用環境中很容易被腐蝕,其使用環境必須慎重選擇。