耐海水腐蚀低合金钢基体组织的探讨
宛农1)，范植金2)，曹全禹2)，刘正清2)
（1. 武汉工业学院机械工程系，武汉430023；2. 武汉钢铁公司技术中心，武汉430080） 摘要：采用加速腐蚀试验和力学试验测定了6种低合金钢在海水中的腐蚀速率和力学性能，重点考察了基体组织中珠光体数量的影响。结果表明：基体组织中珠光体百分比小于9~12%时，低合金钢耐海水腐蚀性能明显提高；而由珠光体数量减少所引起钢的抗拉强度或屈服强度损失可由合金化途经来弥补。
关键词：耐海水腐蚀，低合金钢，基体组织
PROBE INTO MATRIX MICROSTRUCTURE OF SEAWATER CORROSION RESISTANT LOWER-ALLOYED STEEL
WAN Nong1)，Fan Zhijin2)，Cao Quanyu2)， Liu Zhengqing2)
(1 Department of Mechanical Engineering ,Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China
2Technical Center, Wuhan Steel& Iron Company, Wuhan 430080, China)
ABSTRACT: Corrosion rates in seawater and mechanical properties of six kinds of lower-alloyed steels were measured by cycle corrosion test and mechanics test. The effects of percent pearlite in matrix structure was mainly investigated. It was found that the seawater corrosion resistance was obviously improved when the percent pearlite in matrix structure was decreased to 9-13% and its loss in tensile or yield strength caused by the reduction in percent pearlite was offset by the addition of alloy elements for a lower-alloyed steel.
KEYWORDS: seawater corrosion resistance; lower-alloyed steel; matrix mirostructure
C-Mn系低合金钢因其具有良好的加工、焊接和力学性能以及较低的成本而广泛用作舰船、钻井平台、桥梁和海港设施等结构材料。为改善C-Mn结构钢耐海水腐蚀性能和力学性能，国内外许多学者[1,2,3,4]研究了合金化后钢中Cr、Ni、Mo、Cu、P和Si 以及稀土等合金元素的作用和影响，并在此基础上形成了一系列耐海水腐蚀用钢，如Cor-Ten A、Cor-Ten B、10CrMoAl、10CrCuSiV和JN235-345Re[5]以及日本[6,7]新近开发的MARIWEL H400、MARIWEL H490、CUPLOY400-CL、CUPLOY400-CL 等新钢种。然而，有关此类钢种基体组织对其海水腐蚀行为影响的研究至今未见报道。
基于经济性和工艺性上的考虑，含Ni、Cr等合金元素的耐海水腐蚀用钢并未得到广泛的推广应用，所以，目前国内外海洋结构用钢仍然延用C—Mn系低合金钢，其基体一般为70-85%铁素体+15-30%珠光体两相组织[8]。根据电化学腐蚀原理可知，单相组织的金属材料耐腐蚀性能优于多相组织的金属材料，因珠光体—铁素体之间以及珠光体中铁素体—渗碳体之间易组成微电池而导致钢的腐蚀速率上升[9]。本研究在实验室对基体组织中具有不同比例铁素体和珠光体含量的试验钢进行了加速腐蚀对比试验和相关力学性能试验，以便为最终经济型耐海水腐蚀用钢的最佳基体组织选择提供依据。
1组织和力学性能试验及结果
采用0.5t电炉冶炼了不同成分的低合金结构钢，化学成分见表1中所示，试样取自热轧+930-960℃正火态。采用LIM-2000图象分析仪观察和定量分析(取50个视场测定值的平均数)钢的显微组织，其结果见图1和表2中所示，室温拉伸和冲击性能试验数据(取三个试样平均值)分别见表2和图2中所示。
根据图1和表2可知，试验钢的显微组织由数量不等的铁素体、珠光体和贝氏体组成，其比例与钢的化学成分和热加工历史有关[10,11]，其中珠光体组织面密度变化范围是7.75~23.85%。就拉伸性能而言，试验钢的
抗拉强度和屈服强度与其显微组织中贝氏体和珠光体数量有关，而延伸率随抗拉强度的增加呈直线下降(见图2中所示),如Ni-Mn-Mo-Nb系的No.1试验钢(组织中贝氏体数量最多，珠光体数量最少)和Mn-Nb 系No.6试验钢(组织中珠光体数量最多)均具有最高的抗拉强度和屈服强度以及最低的延伸率，因此，增加试验钢组织中贝氏体和珠光体数量均可以提高其强度指标，而贝氏体组织数量与钢的合金化程度以及冷却速度有关，这里引入强化因子S=钢中合金元
素总量%×%
珠光体百分比，用以描述具
有不同成分和基体组织的试验钢与其强度指标之间的关系，见图3中所示，可见试验钢抗拉强度和屈服强度与其强化因子S基本上是线性相关的。
2 循环腐蚀试验及结果
对No.1~6试验钢作了循环腐蚀对比试验，每种试验钢4片试样，标称尺寸100mm ×50mm×4mm，依据标准是日本JASO M —609—91和GB10124—88。具体试验条件如下：
2.1 试验制度：见图3中所示。
2.2 试片保持角度：
与铅垂线成倍增45°。
2.3 试验时间和循环次数：
720h即90次循环和1440h即180次循环（每个号3个平行片）。
2.4 试验机型号名称：
日本CCT-1L复合循环腐蚀试验机。
2.5 试样表面处理和测量：
表1 试验钢化学成分(mass%)
Table 1 Chemical composition of steels tested (mass%)
No. C Mn Si P S Mo Ni Nb Remark
1 0.054 1.07 0.34 0.010 0.00530.27 1.38 0.026Ni-Mn-Mo-Nb
2 0.046 1.51 0.38 0.008 0.0050.340.0320.026Mn-Mo-Nb
3 0.061 1.37 0.38 0.008 0.0050.270.0340.047Mn-Mo-Nb
4 0.06 0.4
5 0.17 0.008 0.0040.25 1.53 0.025Ni-Mo-Nb
5 0.064 1.33 0.35 0.007 0.00440.170.1380.047Mn-Mo-Nb
6 0.148 1.48 0.28 0.008 0.00390.0360.0590.020Mn-Nb
注：No.1—日本CUPLOY490，No.4—日本CUPLOY400， No.6—E32
钢
(a) No.1 F+B+P (b) No.2 F+B+P (c) No.3
F+P+B
(d) No.4 F+P+B (e) No.5 F+P+B (f) No.6 F+P+B
图1 试验钢显微组织
Fig.1 Microstructure of tested steels
表2 试验钢珠光体组织面积百分比和拉伸性能
Table 2 Percent Pearlite and tensile properties of tested steels
No. Percent Pearlite in area/% Y.S./MPa U.T.S/MPa E.l/% Ak/J
1 7.75 366.67
556.67
30.33
165.33
2 8.98 300.00
511.67
33.33
163.33
3 9.47 256.67
491.67
36.67
264.33
4 10.64 328.33
453.33
38.33
295.67 5 12.64 295.00
491.67
35.00
295.67
6 23.85 360.00
535.00
31.00
132.67
图2 试验钢抗拉强度和延伸率之间的关系 Fig.2 Relationships between tensile strength and elongation of tested steels
图3 强化因子对试验钢强度的影响
Fig.3 Effect of strengthening factor S on strength of steels tested
图4 试验钢海水腐蚀试验制度
Fig.4 Test procedure of seawater corrosion for tested steels
所有试片以及不进行循环腐蚀试验的空白试片（每个号一片，用于测定酸洗除锈失重的修正量）均按下述工艺流程进行表面处理和测量。
试样循环腐蚀前：石油醚清洗→去污粉刷洗→自来水冲刷→去粒子水漂洗→无水乙醇漂洗→热风吹干→置干燥器中24h→称重（0.0001g天平）→量尺寸（0.02mm游标卡尺）；
试样循环腐蚀后：去除浮锈→“15%HCl+缓蚀剂”酸洗→自来水冲洗→去离子→无水乙醇漂洗→热风吹干→置干燥器中24h→称重（0.0001g天平）
具体试验结果见图5和图6中所示。
由图5和图6中可以看出，在本试验条件下，随着钢中珠光体数量的增加，试验钢在海水中的腐蚀速率随之增加，当钢中珠光体数量大于13%以后，其腐蚀速率呈急剧上升趋势，且随着试验时间的延长，其差别愈加明显；当珠光体面密度从7.75%增加到23.85%时，试验钢相对腐蚀速率提高20-27.5%(见图6中所示)，可见不同成分低合金钢基体组织对其在海水中的腐蚀速率具有显著的影响，同时亦说明合理控制组织同样可以达到改善或提高钢的耐海水腐蚀性能的目的。
3 分析和讨论
根据上述试验结果，试验钢在海水腐蚀速率与其珠光体数量有关，表明限制耐海水腐蚀用钢基体组织中珠光体比例的重要性。
对于铁素体+珠光体为基体组织的低合金钢而言，珠光体数量少，其碳化物数量也就少。在电化学腐蚀微电池中，钢中碳化物电位高，是微电池的阴极相[4]，珠光体数量
图 5 试验钢海水腐蚀速率和珠光体面积百分比之间的关系
Fig.5 Relation between corrosion rates in seawater and percent pearlite in area of tested steels
少(等价于碳化物数量少)是有利于腐蚀微电池数量的减少，珠光体数量较少的试验钢（如No.1和No.2试验钢）必定有较低的腐蚀率。
事实上，假设钢的显微组织中铁素体面
图5 试验钢在海水中的相对腐蚀速率(以E36钢为对比材)和珠光体面积百分比之间的关系
Fig.6 Relationships between relative corrosion rates compared with steel E36 in seawater and percent pearlite in area of tested steels
密度为S F、珠光体面密度为S P、贝氏体面密度为S B，钢的腐蚀速率为V，则有 V=K F·S F+K P·S P+K B·S B (1)
S F+ S P+S B
=
100%
(2) 式中，K F—单位面积铁素体组织的腐蚀速率，其值与铁素体成分有关；
K P—单位面积珠光体组织的腐蚀速率，其值与珠光体成分有关；
K B—单位面积贝氏体组织的腐蚀速率，其值与贝氏体成分有关。
显然，珠光体属于双相组织，其K P> K B> K F。就试验钢而言，S B<< K F和S B<< S P，所以，式(1)和式(2)可以改写如下：
V≈K F·S F+K P·S P (3)
S F+ S P≈100% (4)
考虑到试验钢和多数海洋结构钢属于低合金钢范畴，可以设定K F和K P值变化不大。当钢中铁素体和珠光体组织比例发生改变时，根据式(3)-(4)有如下关系成立： δS F≈-δS P（5）
δV≈K FδS F+K PδS P=（K P-K F）δS P（6）
式(6)亦可改写为：
V1-V2=（K P-K F）(S P1-S P2) (7)
式(6)或式(7)表明，在其他条件不变的情况下，钢的腐蚀速率与其珠光体-铁素体组织比例呈线性关系，这一结论与本试验结
果基本上一致。
根据上述结论，只要基体组织控制恰当，少加或不添加贵重合金元素同样可以改善或提高钢的耐海水腐蚀性能，本试验中Mn-Mo-Nb系No.2、No.3和No.5试验钢与Ni-Mn-Mo-Nb系耐海水腐蚀No.1试验钢（即日本新型耐海水腐蚀用钢CUPLOY 490）和Ni-Mo-Nb系No.4试验钢（即日本新型耐海水腐蚀用钢CUPLOY400）腐蚀速率基本上相当就证实了这一点，见表1、图5和图6中所示。
实际上，国内外海洋结构用钢基体一般为70-85%铁素体+15-30%珠光体两相组织，因此提升其耐海水腐蚀性能的潜力巨大，少加或不添加贵重合金元素的经济型耐海水腐蚀用钢（即少铁素体组织）具有广阔的推广应用前景。然而，单一靠限制钢中珠光体数量会导致钢的屈服强度下降，所以必须通过廉价元素合金化[12]（如Mn、B和Cu等）来提高其强化因子(见图3中所示)或热加工工艺改进(如控轧控冷技术)[10,11]获得铁素体+适量贝氏体+少量珠光体组织是各强度级别经济型耐海水腐蚀用钢最经济、最关键的方法。本试验结果表明，经济型耐海水腐蚀用钢珠光体数量应控制在9-13%以内。 目前，国内外均采用Cr、Ni、Mo和Cu等合金化手段研制耐海水腐蚀用钢，如日本新近开发的MARIWEL H400、MARIWEL H490、CUPLOY400-CL、CUPLOY490-CL等新钢种，其实质是通过表面钝化膜的形成[4]和合金铁素体电极电位的提高来降低K F值。由式(1)可以预见，如果结合组织控制技术双管齐下，其效果必将更加显著。
Mn-Mo-Nb系No.2试验钢合金成本较No.1试验钢（CUPLOY490）和No.4试验钢（CUPLOY400）平均低1200~1500元/吨，而耐腐蚀性能相当。如以国内采油平台钢[13]年需板材300万吨计算，仅合金成本就可节省36~45亿元。因此，为开发经济型耐海水腐蚀用钢进行相关基体组织的探讨具有特别重要的意义。
4结论
1）理论分析和腐蚀试验均证明，试验
钢在海水中的腐蚀速率与其珠光体数量有
关相关。
2）低合金钢基体组织比例对其海水中
的腐蚀速率具有显著的影响，当珠光体面密
度从7.75%增加到23.85%时，试验钢相对腐
蚀速率提高20-27.5%左右。
3）经济型耐海水腐蚀用钢基体组织中
珠光体数量应控制在9-13%以内。通过控制
基体组织是获得各强度级别的耐海水腐蚀
用钢最经济、最关键的方法。
4）基体组织控制是进一步降低各类耐
海水腐蚀用钢腐蚀速率的重要手段。
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作者简介：宛农，男，1962年生，博士/高级工程师
不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高，其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的致密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 1、在各种环境中的耐腐蚀性能 ①大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随着大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境1Cr13、1 Cr 17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。 工业环境在没有氯化物污染的工业环境中，1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作，基本上保持无锈蚀，可能在表面形成污膜，但当将污膜清除后，还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中，将造成不锈钢锈蚀。 海洋环境1Cr13和1 Cr 17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜，但不会造成明显的尺寸上的改变。奥氏体型不锈钢如1 Cr 17Ni7、1 Cr 18Ni9和0 Cr 18Ni9，当暴露于海洋环境时，可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的，可以很容易地清除。0 Cr 17 Ni 12M 02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。 除了大气条件外，还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素，即表面状态和制作工艺。 精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面（毛面）对腐蚀非常敏感，即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易，但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面，如果要保持原有的表面状态则需要更经常的清理。
耐海水腐蚀不锈钢国内发展现状 摘要 1.前沿 占地球表面积约71%的海洋中蕴藏着丰富的资源，开发海洋、利用海洋，让海洋成为我们巨大财富的源泉，这已成为人们多年来努力的方向之一。我国幅员辽阔，大陆海岸线长达1.8万公里，开发沿海经济对我国国民经济具有重大战略意义。随着人类对海洋需求的日益增长，对海洋工程技术的研究越来越重视，近年来海洋运输、海洋军事、海底资源探测与开发等各项技术得以迅速发展。鉴于陆地资源日益枯竭，海洋将成为矿产、能源和食品资源的主要供应基地。为此，海洋开发被列为21世纪的重点目标[1, 2]，而耐海水腐蚀材料的开发和应用研究又是海洋开发的基础和前提。海水中含有大约3.5%的含盐量，因此海水具有腐蚀性。此外，海洋中的某些生物污染也加速了海水的腐蚀。 在海洋资源的开发和利用过程中，钢材扮演着不可或缺的角色，如潮流发电、海水发电、海水温差发电设备及海滨大型跨海桥梁，与海洋开发相关的海底容器，用于资源开发的各种大型海洋构件以及造船用钢等领域中均离不开钢[3]。由于海洋的特定环境，对海洋工程材料有很多特殊要求，最主要的是耐海水腐蚀问题，因为许多水下设备往往由于腐蚀而报废，其次是深海下密封壳体结构的强度问题，这对于长期进行水下作业的设备尤为重要。 目前国内外常用的耐海水腐蚀不锈钢大致分为四种类型。第一种
是为奥氏体型不锈钢，有较好的耐腐蚀性，但屈服强度均不大于300MPa；第二种为铁素体型不锈钢，但屈服强度均低于300Mpa；第三种为双相不锈钢，屈服强度可达到700MPa左右；第四种是为沉硬化型不锈钢，有较高的强度，但耐蚀性能达不到要求。从提高强度确保耐蚀性的思路出发，调整钢中合金元素，特别是时效强化元素的含量，以期获得强度较高的耐海水腐蚀的新型不锈钢。[1] 现今海洋工程及造船工业中大量使用的钢结构材料大多是碳钢和低合金钢。对于碳钢和低合金钢来说，其在海洋环境中的腐蚀类型主要有不均匀全面腐蚀以及点蚀，而其腐蚀形貌可分为斑状、麻点状、蜂窝状、坑状、溃疡状腐蚀等[9]。 所谓不均匀全面腐蚀，就是碳钢和低合金钢在海洋环境中不能建立钝态，腐蚀是在整个金属暴露的表面上发生和发展。根据相关研究记载，其在海水中的腐蚀过程可分为3个阶段，分别是： 1) 表面的大气氧化膜局部破坏而产生锈点； 2) 出现锈点聚集区和不腐蚀区； 3) 钢表面被锈层全面覆盖并继续受到腐蚀。 对碳钢来说，第1阶段约为lh，第2阶段约为1天时间，大约经过20-30 天时间表面可被锈层全面覆盖。而由于冶炼过程所造成的组织结构和表面状态的不同，以及海生物污损、微观合金元素富集等原因都可能引起钢表面的腐蚀速率不均匀，从而在碳钢腐蚀的表面出现浅斑、点状坑或是溃疡状腐蚀坑等各异腐蚀形貌。 而所谓点蚀，就是由于钢表面的腐蚀速率不均匀，腐蚀后的表面
盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例 一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为
海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。 表2我国重防腐涂料的种类与比例 我国重防腐涂料增长率较快，2012年我国涂料总产量1270万t，居世界第一位，但企业数量多，单产低。 我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t以上的涂料企业不足10%。美国涂料年生产总量约700万t，厂家只有400多个。日本是世界第3大涂料生产国，总产量200万t，生产企业只有167家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额不足AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的1/50。此外，我国许多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复
海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素及腐蚀机理研究进展[摘要] 本文阐述了海洋环境下钢铁腐蚀的研究意义及腐蚀影响因素,综述了海洋环境五个不同区带的腐蚀机理的研究进展。 [关键词]海洋腐蚀影响因素腐蚀机理 [Abstract] In this paper, research significance of corrosion and influence factors of steels in marine environment were reviewed, and the corrosion mechanism of five different zones in marine environment was summarized. [Key words]Marine corrosioninfluence factorcorrosion mechanism 引言 海洋中蕴藏着巨大的资源财富,有着极为广阔的发展前景。海洋资源的开发和利用,离不开海上基础设施的建设。由于海洋环境是一个腐蚀性很强的环境,海洋大气中相对湿度都高于它的临界值,海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜;海水中含有较高浓度的盐分,是一种容易导电的电解质溶液,是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。同时波、浪、潮、流又会对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都会对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。因此,在诸多工程领域广泛使用的钢结构等工程材料容易发生各种灾害性腐蚀破坏。这不仅仅涉及造成材料的浪费,更严重的是造成灾害性事故,引发油气泄漏,造成环境污染和人员伤亡等,导致巨大经济损失。 作为工业材料,由于钢铁材料韧性大、强度高、价格便宜,因而大量应用于海洋环境中;但是苛刻的海洋腐蚀环境使得钢铁构筑物的腐蚀不可避免,所以海洋环境中的钢铁腐蚀和防护是一个重大课题。因此,研究钢铁在海洋环境中的腐蚀规律及其防护对策,对于延长海洋钢铁设施的使用寿命,保证海上钢铁构造物的正常运行和安全使用以及促进海洋经济的发展,都具有十分重要的意义。本文综述了钢铁在海洋环境中的腐蚀影响因素以及腐蚀机理的研究进展。 1. 海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素 海水不仅仅是盐度在32‰～37‰,pH值在8～8.2之间的天然强电解质溶液,更是一个含有悬浮泥沙、溶解各种气体、生物以及腐败有机物的复杂体系。钢铁海洋腐蚀是海洋环境中诸多因素的综合作用结果,例如,溶解氧、盐度、温度、pH 值、流速、海洋生物等环境因素以及钢铁合金元素都是影响腐蚀的重要因素,而且它们的影响常常是相互关联的。 1.1溶解氧:氧是钢铁海水腐蚀的去极化剂,如果海水中没有溶解氧,钢铁是不会腐蚀的,因此海水中溶解氧是影响钢铁海洋腐蚀的重要因素之一。它在钢铁腐蚀的微电池的阴极区不断反应,产生很强的阴极去极化作用,微电池阳极区的金属
海水腐蚀情况 海水腐蚀的原因 浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在,物理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀,因此金属表面上各部位的电势不同,形成了局部的腐蚀电池或微电池。其中电势较高的部位为阴极，较低的为阳极。 电势较高的金属，例如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化；电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池,发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时,因锌的电势较低,腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢,甚至停止。 海洋环境对腐蚀的影响 盐度海水含盐量较高，水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量，随着水中含盐量的增加，水的电导率增加但含氧量却降低。海水中的盐度并不和NaCl 的行为相一致，这是因为其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜,并能与金属离子形成络合物,后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。 电导率海水中不仅含盐量高，而且其中的盐类几乎全部处于电离状态，这使得海水成为一种导电性良好的电解质。这就决定了海水腐蚀过程中，不仅微观电池腐蚀的活性大，同时宏观电池的活性也大。研究表明：随着电导率的增大，微观电池腐蚀和宏观电池腐蚀都将加速。 溶解氧海水溶解氧的含量越多，金属在海水中的电极电位越高，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀,即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中,铜和铁几乎不受腐蚀。（常压下氧在海水中的溶解度如下） （表一）
在各种环境中不锈钢的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。 工业环境在没有氯化物污染的工业环境中，1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作，基本上保持无锈蚀，可能在表面形成污膜，但当将污膜清除后，还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中，将造成不锈钢锈蚀。 海洋环境1Cr13和1Cr17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜，但不会造成明显的尺寸上的改变，奥氏体型不锈钢如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9，当暴露于海洋环境时，可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的，可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。 除了大气条件外，还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素。即表面状态和制作工艺。精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面（毛面）对腐蚀非常敏感。即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易，但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面，如果要保持原有的表面状态则需要经常的清理。 2.淡水 淡水可定义为不分酸性、盐性或微咸，来源于江河、湖泊、池塘或井中的水。 淡水的腐蚀性受水的pH值、氧含量和成垢倾向性的影响。结垢（硬）水。其腐蚀性主要由在金属表面形成垢的数量和类型来决定。这种垢的形成是存在其中的矿物质和温度的作用。非结垢（软）水，这种水一般比硬水的腐蚀性强。可以通过提高pH值或减少含氧量来降低其腐蚀性。 1Cr13不锈钢明显地比碳素钢耐淡水腐蚀，而且在淡水中使用有极好的特征。这种钢广泛用于例如需要高强度和耐腐蚀的船坞和水坝等用途。然而，应当考虑到在某些情况下。1Cr13在淡水中可能对中度点蚀敏感.但是点蚀完全可以用阴极防蚀方法来避免。1Cr17和奥氏体型不锈钢在室温（环境温度）几乎完全可以耐淡水腐蚀。 3.酸性水 酸性水是指从矿石和煤浸析出的被污染的自然水，由于是较强的酸性所以其腐蚀性比自然淡水强得多。，由于水对矿石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有大量的游离硫酸，此外，这种水含有大量的硫酸铁，对碳钢的腐蚀有非常大的作用。 受酸性水作用的碳钢设备通常很快被腐蚀。用受酸性河水作用的各种材料所做试验的结果表明，在这种环境下奥氏体型不锈钢有较高的耐腐蚀性能。 奥氏体型不锈钢在淡水和酸性河水中有极好的耐腐蚀性能，特别是其腐蚀膜对热传导的阻碍较小，所以在热交换用途中广泛使用不锈钢管。 4.盐性水 盐性水的腐蚀特点是经常以点蚀的形式出现。对于不锈钢，在很大程度上是由于盐性水导致起耐腐蚀作用的钝化膜局部破坏。这些钢发生点蚀的其他原因是附着于不锈钢设备上的茗荷介和其他海水有机物可形成报送的浓差电池。一旦形成，这些电池非常活跃，并且造成大量腐蚀和点蚀。在盐性水高速流动的情况下，例如泵的叶轮，奥氏体型不锈钢的腐蚀通常是非常小
不锈钢的耐腐蚀性能 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显着增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种氧化物"钝化膜"，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。 普通碳钢与大气中氧，在金属表面形成过氧化膜，然后继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，形成“千层糕”式的腐蚀物，直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有光。钢中铬含量达到12%时，与大气接触，在不锈钢表面产生一层钝化膜（Cr2O3），它是致密的富铬氧化物，有效地保护着不锈钢表面，特别是能防止进一步再氧化。这
种氧化膜极薄（只有几个微米），头各国它可以看到钢表面的自然光泽，使不惜刚既有独特的表面。若表面钝化膜一旦被破坏，钢中的铬与大气中的氧心生成钝化膜，继续起保护作用。 不锈钢遇到特殊环境，也会出现某些局部腐蚀，如孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等。为了克服这些腐蚀，在钢中分别加入了钼、氮、钛或铌等元素，并研制出了低碳、超低碳、双相不锈钢等新品种，提高不锈钢的耐腐性。 不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高。其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的至密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或义腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 （一）在各种环境中的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境 1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显着的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。
双相钢(00CrNi5Mo3N)在海水中的耐蚀特性 及阴极保护的必要性 一．腐蚀特性分析 双相钢(00CrNi5Mo3N)在40度以上浓海水中，金属的五种腐蚀类型均有可能发生，包括全面腐蚀、应力腐蚀、晶间腐、蚀点腐蚀以及缝隙腐蚀。以下按腐蚀类型，说明双相钢(00CrNi5Mo3N)在40度以上浓海水中环境下的耐蚀能力。（说明：00CrNi5Mo3N基本与2205双相钢等同，以下不再说明）。 1. 1 全面腐蚀 全面腐蚀(又称均匀腐蚀) 是指在整个合金材料表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。就双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)在此方面的应用来讲，其抗全面腐蚀能力基本没有问题。 1. 2 应力腐蚀 机械设备零件在应力(拉应力) 和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)因其含有连续稳定的铁素体，不易发生相应腐蚀。 1. 3 晶间腐蚀 沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。由于双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)的含碳量都很低的缘故，基本不发生晶间腐蚀或者腐蚀程度几乎可以忽略。 1. 4 点腐蚀 图1 双相不锈钢2205的点腐蚀与温度及Cl-离子浓度的关系
如果腐蚀仅仅集中在设备的某些特定点域，并在这些点域形成向深处发展的腐蚀小坑，而金属的大部分表面仍保持钝性的腐蚀现象，称为点腐蚀。由图1可知，仅就点腐蚀而言，双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)的点腐蚀与温度及Cl-离子浓度存在一定相关性。一般认为：双相钢(00CrNi5Mo3N)则可用于较低离子浓度环境(Cl- 低于18 g/ L) ，而正常海水中Cl-浓度为19.673 g/L(参考：《海洋手册》，郭琨编著，海洋出版社，1984年)，用于滨海电厂的循环水泵，特别是循环水是非直排循环使用情况下，Cl-会反复被富集，其浓度大大超出普通海水中Cl-浓度19.673 g/L，同时温度也会高于正常的自然气候下的海水温度。因此双相钢(00CrNi5Mo3N)存在较大的点蚀可能性，如果使用此材料要引起注意，需要采用阴极保护手段防腐。 1. 5 缝隙腐蚀 图2 双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)的缝隙腐蚀与温度及Cl-离子浓度的关系缝隙腐蚀是在电介质溶液中(特别是含有卤素离子的介质) ，在金属与金属或非金属表面之间狭窄的缝隙内，由于溶液的移动受到阻滞，在缝隙内溶液中氧耗竭后，氯离子即从缝隙外向缝隙内迁移，又由于金属氯化物的水解自催化酸化过程，导致钝化膜的破裂，因而产生与自催化点腐蚀相类似的局部腐蚀。由于正常海水中Cl-浓度为19.673 g/L，从图2可以看出，除SAF2507及254SMO两种不锈钢以外，其他各类型均有可能发生缝隙腐蚀。工程实际中，海水输送、低压增压泵等设备材质经常为(00CrNi5Mo3N) 。之所以有如此选择，是因为(00CrNi5Mo3N)是较为经济的材质选择(比如工程中不要采用螺纹连接、法兰间采用非金属垫片以阻止产生晶间缝隙) 。但不能排除其发生缝隙腐蚀的可能性。 因此可以得到，在31℃，Cl—离子含量在20g/L的海水中，双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)采用阴极保护防护措施是必要的。
各种不锈钢的耐腐蚀性能 304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性)的设备和机件。 301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302不锈钢实质上就是含碳量更高的３０4不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 30２Ｂ是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。30３Ｓe不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 3０4Ｌ是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 ３04Ｎ是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。 30５和38４不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 30８不锈钢用于制作焊条。 3０9、３10、３14及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和３10Ｓ乃是309和３10不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。33０不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性. 316和317型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于3０4不锈钢。其中，３１6型不锈钢由变种包括低碳不锈钢3１6Ｌ、含氮的高强度不锈钢3１６N以及合硫量较高的易切削不锈钢3１６F。 321、３47及34８是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。34８是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。 不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理
38CrMoAL耐海水腐蚀专用钢材技术要求 作者：河南尊信钢铁一、38CrMoAL化学成分%： 二、38CrMoAL力学性能： 三、38CrMoAL用途： 38CrMoA1合结钢是一种耐海水腐蚀的专用钢材。 38CrMoA1合结钢材料，主要用来制作管道及设备。具有很强的耐腐蚀性，安装也很方便等优点。 38CrMoA1无缝钢管材料，是沿海电厂，沿海油田，沿海天然气及石化厂输送水，油气及含海水介质的最理想的管路及加工件制作材料。 四、38CrMoAL能耐腐蚀的原因： （1）38CrMoA1合结钢材料中的A1（铝），能与空气中的0（氧）化学反应生成A1203（三氧化二铝）.从而行成保护膜，既防腐又耐腐。 （2）38CrMoA1合结钢中的Cr（铬），Mo（钼），离子在海水中能自动补充C1（氯）离子对钢材点腐蚀形成的空隙，形成致密保护层，阻止点腐蚀向纵深发展。进而起到耐腐，使使用寿命加长。 五、38CrMoAL焊接 38CrMoA1无缝钢管材料焊接性能较好，配有专用耐腐焊条“海03”，无特殊焊接要求。 六、38CrMoAl高铝合金结构钢介绍 38CrMoAI是合结钢的其中一种，国内执行标准GB/T3077-1999。38CrMoAl是一种专用氮化钢，经过热处理和精加工后的38CrMoAl圆钢具有很高的表面硬度、
耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及腐蚀性。处理后尺寸精度高，通常38CrMoAl氮化后的表面硬度在920HV以上，预处理为调质（通常调质硬度要求≥260HB，如262~302HB）。38CrMoAl氮化速度较快，可以得到较深的氮化层深度，但氮化层的脆性相对较大，淬透性不高，因而不太适合制作承受冲击很大的零件。国外通常不推荐含铝氮化钢用于重要的重载齿轮。 七、38CrMoA1应用举例： 38CrMoA1是专用氮化钢，一般仅用于需要表面高度耐磨经氮化处理的零件，通常氮化后的表面硬度在920HV以上，预处理为调质（通常调质硬度要求 ≥260HB，如262~302HB）。38CrMoA1氮化速度较快，可以得到较深的氮化层深度，但氮化层的脆性相对较大，因而不太适合制做曾受冲击很大的零件。 国外通常不推荐含铝氮化钢用于重要的重载齿轮（建议采用Cr-Mo-V等类氮化钢）
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在35g/L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH则为7.8左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属（铁、钢、铸铁、锌等）都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，Cl-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属（Mg）及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显著的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 3.1盐类及浓度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接
影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以Cl-为主，一方面：盐浓度的增加使得海水导电性增加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 3.2 pH值 海水pH在7.2-8.6之间，为弱碱性，对腐蚀影响不大。 3.3碳酸盐饱和度 在海水pH条件下，碳酸盐达到饱和，易沉积在金属表面形成保护层。若未饱和，则不会形成保护层，使腐蚀速度增加。 3.4含氧量 海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度，随海水盐度增加或温度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金属是不会腐蚀的。对碳钢、低合金钢和铸铁等，含氧量增加，则阴极过程加速，使金属腐蚀速度增加。但对依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属，如铝和不锈钢等，含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补，使钝化膜的稳定性提高，点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。 含氧量增加，金属腐蚀速度增加；对于能形成钝化膜的金属，含氧量适当增加，有助于防止腐蚀的进一步进行。
耐海水腐蚀电缆，本橡套电缆线采用防水外护套制成。JHS防水电缆/JHSB防水扁电缆线为水下潜水泵用防水线，本橡套电缆线采用防水外护套制成。JHS型防水橡套电缆供交流电压500V及以下的潜水电机上传输电能用。JHS/JHSB潜水机电缆，JHS/JHSB防水电缆价格型号规格标准生产厂家在长期浸水及较大的水压下，具有良好的电气绝缘性能 来源：阿仪网https://www.doczj.com/doc/367290812.html,/supply/offerdetail/1336607.html 耐海水腐蚀电缆，本橡套电缆线采用防水外护套制成。JHS防水电缆/JHSB防水扁电缆线为水下潜水泵用防水线，本橡套电缆线采用防水外护套制成。JHS型防水橡套电缆供交流电压500V及以下的潜水电机上传输电能用。JHS/JHSB潜水机电缆，JHS/JHSB防水电缆价格型号规格标准生产厂家在长期浸水及较大的水压下，具有良好的电气绝缘性能JHS/JHSB潜水机电缆，JHS/JHSB防水电缆价格型号规格标准生产厂家弯曲性能良好，JHS/JHSB潜水机电缆，深水电缆水下电缆高密度防水电缆橡胶电缆 来源：阿仪网https://www.doczj.com/doc/367290812.html,/supply/offerdetail/1336607.html 本发明公开了一种耐海水腐蚀电缆，由导体（１）、包复导体并与导体同心的绝缘层（２）、填充材料（３）、玻璃纤维包带（４）和氯丁橡胶护套（５）组成，导体采用５类软结构导体，绝缘层材料为乙丙橡胶，氯丁橡胶护套的含胶量为４５％～５５％，氯丁橡胶护套的厚度比常规船用电缆护套厚度加厚４５％～５５％，乙丙橡胶绝缘层厚度比常规船用电缆绝缘层厚度加厚４５％～５５％，由于氯丁橡胶护套含胶量提高，氯丁橡胶护套和绝缘层厚度加厚，增强了电缆抵抗海水腐性能，提高了电缆抗拉强度，改善了电缆的弯曲性能。 橡胶接头主要利用橡胶的独特性能，如高弹性、高气密性，耐介质性及耐辐射性，采用高强度，冷热稳定性强的聚酯帘布斜交与之复合侯，经高压，高温模压交联而成，内部致密度高，能承受较高压力，弹性变形效果优异，产品结构设计端面弧高，曲线长，具有较大的多项位移功能，特别使用于地质条件复杂，沉降幅度大和管道运行中冷热变化频繁易造成管道损伤的场所，利用橡胶的弹性滑动位移和变形机械力的传热散逸功能有效的消除泵，阀及管道自身的位移物理破坏。因橡胶属不良传导材料，所以它又是一种良好的降低振动和噪声传递的理想环保产品，该产品设计内壁光滑，经实际测试，对介质的流速，流量无任何影响，并且永不生锈，基本可以免除有效运行期内的维修 作为新型防海电缆具有良好的防水、耐磨、耐腐蚀、高弹性耐弯曲、抗撕裂、耐老化等性能。可根据客户要求定制各种规格各种长度。 线缆结构： 导体：采用多股细绞和精绞成束细一级无氧镀锡铜丝作导体 绝缘：优质防海水混合料颜色：彩色线芯或编码线芯 护套：优质防海水混合料颜色：黑色 温度范围：℃ -40℃～+80℃
10CrMoAL耐海水腐蚀钢板技术 作者：河南尊信钢铁一、10CrMoAL钢板用途： 10CrMoA1合结钢是一种耐海水腐蚀的专用钢材。 10CrMoA1是沿海电厂，沿海油田，沿海天然气及石化厂输送水，油气及含海水介质的最理想的管路及加工件制作材料。还可用于制做阀门的法兰盘。10CrMoA1合结钢材料，主要用来制作管道及设备。具有很强的耐腐蚀性，安装也很方便等优点。 二、10CrMoAL能耐腐蚀的原因： （1）10CrMoA1合结钢材料中的A1（铝），能与空气中的0（氧）化学反应生成A1203（三氧化二铝）.从而行成保护膜，既防腐又耐腐。 （2）10CrMoA1合结钢中的Cr（铬），Mo（钼），离子在海水中能自动补充C1（氯）离子对钢材点腐蚀形成的空隙，形成致密保护层，阻止点腐蚀向纵深发展。进而起到耐腐，使使用寿命加长。 三、10CrMoAL化学成分%： 四、10CrMoAL力学性能： 五、10CrMoAL焊接： 10CrMoA1无缝钢管材料焊接性能较好，配有专用耐腐焊条“海03”，无特殊焊接要求。 六、10CrMoAl特性： 10CrMoAl钢板热轧、正火状态，屈强比较低（约0.5），屈服点不明显.冷弯、缩韧性较差，金相组织复杂。经正火十回火处理，屈强比提高（约0.7），屈服点明显，具有较好的综合机械性能，金相组织均匀细小。 七、10CrMoAl发展历史：
10CrMoA1自1991年开始生产以来，一直是根据用户和供方双方协议的化学成分、检验项目、交货状态等内容的技术条件生产而无国内外标准牌号的钢种。经1991年、1995年、1998年三次合同生产实践证明：钢板热轧状态交货，性能波动较大，主要表现在屈眼强度测不出来、o.1低于技术条件要求、冲击值低（50~80J）及冷弯断裂现象，往往需要进行多次性能挽救热处理。通过试验研究发现，该钢经正火+回火热处理，不但屈服明显，而且同热轧、正火状态相比屈服强度（a.）大大提高，冲击值成倍数提高，并且具有良好的常、中、高温强度等综合机械性能。 八、10CrMoAl与同类钢种相比有如下几种特点： 1、10CrMoAl具有较高的Ac，和Ac，温度A1和Mo均为强烈缩小Y-Fe相区的元素， 1.2%的A1能够使Aa、A.点重合形成铁素体钢，0.4%~0.8%的Al和0.28%的Mo 共同作用使A：点上升，A.点下降，缩小奥氏体相区，使得该钢奥氏体化温度大大提高。 2、较高的奥氏体晶粒粗化温度在10CrMoAi钢中，A1除固溶存在外，还形成了难熔第二相粒子（AIN），AlN在加热到1100℃时基本上不溶解”。这种难熔粒子弥散在.奥氏体晶界，阻止奥氏体化时晶界迁移，从而大大提高了奥氏体晶粒粗化温度。也为该钢钢锭、钢坯加热、轧制提供了较大的温度范围。 3、奥氏体向珠光体转变显着推迟 Cr、Mo均为过冷奥氏体稳定元素，使奥氏体向珠光体转变曲线右移，并使转变曲线发生变形，将A→P转变限制在较小的温度范围内，同时A1、Mo又是封闭奥氏体相区的铁素体形成元素，使得该钢奥氏体冷却过程中铁素体折出温度高、孕育期短、温度范围大，这是该钢热处理工艺的主要特性（奥氏体连续冷却CCT 曲线）。在钢板正常热轧、正火生产冷却条件下，均会形成F、A残、B上、P、M等复杂的温合组织，必须通过回火处理，使不良组织上贝氏体、马氏体和残余奥氏体分解得到均匀细小的F+Sa组织。同时可以看到：在正火温度930-970C、回火温度610~650℃之间进行热处理工艺匹配，机械性能变化不大，说明了钢板回火处理其显微组织的均匀稳定性。
301 17Cr-7Ni-低碳 与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网 301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。铁道车辆构架及外部装饰材料 304 18Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃~800℃）。家庭用品（1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件 304L 18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃~800℃。应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件 304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu 因添加Cu其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304相同。保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 304N1 18Cr-8Ni-N 在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。构件、路灯、贮水罐、水管 304N2 18Cr-8Ni-N 与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢。构件、路灯、贮水罐 316 18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 316L 18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。 316L不锈钢不耐盐酸，因为盐酸中的氯离子会和316中的镍发生化学反应，反应变化慢，但是时间长了还是有问题的。如果是用在化工方便，不防考虑内衬塑料一类的材料
摘录 通过对暴露在海洋气候中耐候钢和碳钢历时四年的研究和回归运用分析，所用的研究的方法有对铁锈结构的观察，X射线衍射观察法，拉曼光谱观察法和电化学阻抗测定法。研究结果表明：耐候钢的腐蚀分为两步，第一步：腐蚀刚开始腐蚀速率较高;第二步;随着腐蚀时间的加长由于逐渐形成了致密的氧化膜，显著降低了腐蚀速率。在黑暗中对碳钢锈层进行偏振光观察，锈的表层中的氢氧化铁被金属铬取代了。此外，以氯化钠溶液为电解液，锈蚀钢作为电极设计一个可逆电池，利用对锈蚀钢的电化学阻抗谱外推出钢的保护能力。2002年艾斯维尔科学技术数据库保留所有权利。 一引言 米西瓦等人和山下等人通过对在海洋环境中的耐受钢形成的保护锈层的生长研究发现在海洋环境中耐候钢之所以不能像在传统环境中一样形成保护层是由于海水中氯离子的侵蚀作用。然而在工业和农业上方面，耐候钢风化形成的锈层对减缓腐蚀率起阻碍作用。此外，奥克达等人指出耐候钢锈层可分为两层：内锈层与外锈层。内锈层由像铬、铜等含量比较大的合金元素组成的致密层，具有保护钢铁的作用。外锈层：有裂纹和空隙无法抑制腐蚀性电解液的进入。在最近发表的论文中，有人测定了在利用电化学阻抗图谱研究了碳钢在自然盐水中锈层形成的特点。最近科学家们达成了一个共识：在有氯离子的存在下有些合金元素对钢铁的腐蚀有缓释作用。在海洋环境中提高金属的保护能力，降低钢铁的腐蚀速率的关键是调整钢铁的组成成份。在本文中，通过对中国宝钢集团制造的钢在青岛市的海岸海洋大气暴露下进行了为期四年的研究，提出了一种新的防腐机制。 二实验 2-1暴露测试 由宝钢公司提供的耐候钢试片（60mm×100mm×4mm）和低碳钢试片 （60mm×100mm×3mm）放置在青岛市的海岸，向南45°，在此海洋环境中放置四年。钢的成分表1给出，和主要的气象资料和大气污染数据由表2给出。 表一 化学成分（重量%）在中国的青岛市海岸暴露试验钢
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理 金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。电化学腐蚀是涉及电子转移的化学过程，该过程能否进行取决于金属能否离子化，而离子化的趋势可用金属的标准电极电位（ε0）来表示。 由于碳化物、夹杂物，以及组织、化学成分和内部应力的不均匀等的作用，将促使各部分在电解液中产生相互间的电极电位差。电极电位差愈大，微阳极和微阴极间的电流强度愈大，钢的腐蚀速度也愈大，微阳极部分产生严重的腐蚀。在电化学腐蚀中能够控制腐蚀反应速度的现象称为极化，极化可使阳极与阴极参与反应的速度得到减弱和减缓。电解液中离子的缓慢移动、原子缓慢结合成气体分子或电解液中离子的缓慢溶解，都可能是极化的表现形式。反应面积、搅拌或电解液流动、氧气、温度等因素，都将影响极化的速度。用极化技术与临界电位可衡量金属与合金在氯化物溶液中点腐蚀与缝隙腐蚀的敏感性。当不锈钢与异种金属接触时，需考虑电化学腐蚀。但若不锈钢是正极，则不会产生电流腐蚀。 钝化状态金属的耐腐蚀性取决于铬含量、环境中的氯化物和氧含量以及温度。某些元素（如氯）可以击穿钝化膜，造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀，故使用钝化状态金属的用户应特别注意点腐蚀、应力腐蚀开裂、敏化以及贫氧腐蚀等。为了提高不锈钢的耐腐蚀性能，其应处于钝化状态（必要条件），钝化后腐蚀电流密度要低（腐蚀速度），钝化状态的电位范围要宽（相对稳定性）。 对于含镍材料来说，腐蚀有两种主要形式：一种是均匀腐蚀，另一种是局部腐蚀。在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。在这种情况下，钢表面形成疏松层，这层腐蚀产物很容易去除。另一方面，像合金400这种耐腐蚀性较好的金属，它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。这是由于合金400可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式，因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。 不锈钢耐腐蚀性机理：在不锈钢表面形成明显的Cr2O3薄膜，O和Cr的含量有最低要求（10.5%）以获得连续的保护性薄膜，以抑制侵蚀的发生。若保护性薄膜被损坏，它可以自然恢复。氧化膜的抗腐蚀性能取决于Mo、Ni、Cr、及N的含量。提高Cr含量可以提高不锈钢的抗侵蚀性和当Cr2O3薄膜被损坏时增强了其自修复能力。Cr2O3薄膜对基体结构（铁素体或奥氏体）没有任何影响。 蚀斑：在较高温度范围内处于氯化物、氟化物或氧化性溶液中，最初产生在夹杂物、表面损伤等保护膜不连续表面，而后将产生穿孔或形成新的保护膜（除去腐蚀物质和冲洗过的部分）。主要产生于海边环境、盐水、海水或高氧化性溶液环境。为此，需除去或减少氯、氟含量，加强冲洗维护，提高铬、钼含量。
碳钢在海水中的腐蚀和防护 摘要 对碳钢在海水中的腐蚀与防护进行了现场实地考察,分析了它作为海水中常用材料的腐蚀特点,同时在实验室进行了挂片实验和电化学测试,评价了它的耐蚀性能,对其防蚀提出了一点经验。 关键词:碳钢海水腐蚀防护 1 前言 碳钢是应用最广泛的工程材料之一。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,其腐蚀性能各异,因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究,获得可靠的材料腐蚀数据,为海洋工程、沿海建筑物的设计、选材、开展防护,开发新的耐蚀材料提供依据。 碳钢、低合金钢是应用最广泛的工程材料。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达 3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢、低合金钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,其腐蚀性能各异,因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究,获