下载文档原格式
各化学元素对钢材的影响钢材是一种广泛应用于建筑、制造和其他领域的重要材料。
化学元素可以通过添加或与钢材中的化学成分相互作用来改变钢材的性能和特性。
下面将详细介绍一些常见的化学元素对钢材性能的影响。
1.碳（C）：碳是钢材中最重要的元素之一、含碳量的增加可以提高钢材的硬度和强度，但同时也会降低其可塑性和冲击韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度，适合用于制造刀具和弹簧等应用。
2.硅（Si）：硅的添加可以提高钢材的抗腐蚀性和磁性。
硅还有助于钢材的脱氧作用，减少对氧气的敏感性。
硅含量较高的钢材常用于制造电力设备和变压器。
3.锰（Mn）：锰的添加可以提高钢材的强度和韧性，并增加其耐磨性和耐蚀性。
锰含量较高的钢材常用于制造铁路轨道和重型机械设备。
4.硫（S）和磷（P）：硫和磷是常见的非金属杂质元素，其含量对钢材性能有负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢材变脆，降低其可塑性和韧性。
因此，在钢材生产过程中对硫和磷的含量进行控制非常重要。
5.铬（Cr）：铬的添加可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
铬与钢中的碳形成的氧化物膜可以防止钢材与大气中的氧气接触，从而减少钢材的腐蚀。
高铬钢常用于制造不锈钢。
6.镍（Ni）：镍的添加可以提高钢材的韧性和强度，同时也增加了钢材的耐腐蚀性。
镍含量较高的钢材常用于制造耐高温和耐腐蚀的材料，如合金钢和不锈钢。
7.钼（Mo）：钼的添加可以提高钢材的强度和耐热性。
钼对钢材的影响类似于镍，但效果更加显著。
钼含量较高的钢材常用于制造高温设备和工具。
8.铝（Al）：铝的添加可以改善钢材的氧化抗性和耐蚀性，并降低钢材的密度。
铝还可以提高钢材的强度和硬度，用于制造航空和汽车零件。
9.钛（Ti）：钛的添加可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钛含量较高的钢材常用于制造航空和化工设备。
10.硼（B）：硼的添加可以提高钢材的硬度和强度，并改善其机械性能。
硼含量较高的钢材常用于制造切削工具和弹簧。
总之，化学元素对钢材性能的影响是多样且复杂的。
三元混合氯化盐NaCl-KCl-MgCl2对合金的腐蚀特性实验研究赵峥峥;王遥;刘斌;魏高升【摘要】熔盐是目前太阳能热电站中应用最广泛的储热蓄热材料。
为满足太阳能热发电系统对于熔盐的储热需求,该文将304、316L、321、310S不锈钢置于550℃的三元混合氯化盐NaCl-KCl-MgCl2(7:1:2)体系中,开展混合熔盐的腐蚀特性实验研究,并探讨其中的腐蚀机理。
研究结果表明,在三元混合氯化盐NaCl-KCl-MgCl2(7:1:2)体系中,310S表现出较好的耐腐蚀性能,304的耐腐蚀性较差。
MoO3、NiO、TiO2氧化物的生成可提高316L、310S、321不锈钢的耐腐蚀性能;混合氯化盐在高温下生成的Cl2是不锈钢腐蚀的重要原因,外部空气中的O2和H2O会进入熔盐侧与合金发生反应,加剧腐蚀。
【期刊名称】《发电技术》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P561-565)【关键词】太阳能;熔盐;氯化盐;腐蚀;不锈钢【作者】赵峥峥;王遥;刘斌;魏高升【作者单位】[1]百吉瑞(天津)新能源有限公司,天津市空港经济区300300;[2]电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),北京市昌平区102206;[1]百吉瑞(天津)新能源有限公司,天津市空港经济区300300;[2]电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),北京市昌平区102206;【正文语种】中文【中图分类】O614.3380 引言太阳能作为一种极有前景的可再生能源，具有分布广泛、储量丰富、清洁无污染等优点。
传热和蓄热均为太阳能热发电的关键技术，传热蓄热介质的特性直接决定着能量的利用效率及太阳能热发电系统的安全与经济性[1-2]。
熔盐因其流动性强、适用温度范围广、储热能力强、价格低廉等优势，同时作为传热工质和储热介质被广泛应用于太阳能电站[3-7]。
当下，在太阳能热发电领域应用较为广泛的蓄热介质多为硝酸盐。
氯离子对不锈钢腐蚀的机理氯离子对不锈钢腐蚀的机理:在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。
普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。
Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。
Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。
氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。
虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2 种观点。
成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。
吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。
因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。
电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。
这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。
因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。
2 应力腐蚀失效及防护措施2. 1 应力腐蚀失效机理其中在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。
因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。
所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。
应力腐蚀一般都是在特定条件下产生:①只有在拉应力的作用下。
②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。
各化学元素对钢材的影响钢材是一种重要的结构材料，用于建筑、制造、汽车等领域。
化学元素可以对钢材的性能产生不同的影响，包括强度、硬度、耐腐蚀性等。
下面将详细讨论各化学元素对钢材的影响。
1.碳（C）：碳是钢材中最重要的元素之一，它对钢的强度和韧性有重要影响。
高碳钢具有较高的强度和硬度，但韧性较差。
低碳钢具有较好的可塑性和韧性，但强度较低。
适度的碳含量可以使钢材获得最佳的强度和韧性平衡。
2.硅（Si）：硅可以提高钢材的硬度和抗腐蚀性。
在不锈钢制备过程中，硅可以帮助形成氧化铬层，从而提高钢材的耐腐蚀性能。
同时，硅还可以降低钢铁的磁性。
3.锰（Mn）：锰可提高钢材的强度和硬度，并改善钢材的韧性。
锰和碳一起形成的碳化锰有助于提高钢的硬度和均匀性。
4.磷（P）和硫（S）：磷和硫是常见的杂质元素，在通常情况下不利于钢材的性能。
磷会导致钢材脆性增加，而硫则会降低钢材的韧性。
因此，在钢材制备过程中，通常需要控制磷和硫的含量。
5.铬（Cr）：铬是不锈钢中的重要合金元素，可以提高钢材的耐腐蚀性和抗氧化性。
铬与氧反应形成的氧化铬层可以防止钢材进一步氧化和腐蚀。
6.镍（Ni）：镍可以提高不锈钢的抗腐蚀性和强度。
镍与铬一起形成的不锈钢可以在氧化环境下维持其表面亮度和防腐蚀能力。
7.钼（Mo）：钼可以改变钢材的显微组织，提高钢材的强度和硬度，提高对热和机械应力的抵抗能力。
钼还可以增加钢材的耐蚀性，提高其在恶劣环境条件下的使用寿命。
8.钛（Ti）：钛可以增加钢材的强度和硬度，并提高抗腐蚀性能。
通过与碳一起反应，钛可以形成碳化钛，改善钢材的耐磨性。
综上所述，化学元素对钢材的影响非常重要。
不同元素的含量可以调节钢材的强度、硬度、可塑性和抗腐蚀性能。
因此，在钢材制备和合金设计过程中，必须仔细控制化学元素的含量，以获得最佳性能的钢材。
三氯化磷腐蚀不锈钢的原因三氯化磷（PCl3）是一种常用的腐蚀剂，可对许多金属材料产生腐蚀作用，包括不锈钢。
不锈钢具有较好的耐蚀性，但在特定条件下，也会受到三氯化磷的腐蚀。
三氯化磷与不锈钢之间的腐蚀反应主要是由于三氯化磷具有活泼的化学性质，对不锈钢表面产生氧化和腐蚀作用。
下面是导致三氯化磷腐蚀不锈钢的几个主要原因：1. 不锈钢表面的氧化物：不锈钢表面具有一层致密的氧化物膜，该膜可保护不锈钢免受腐蚀。
然而，当三氯化磷与不锈钢接触时，它会破坏氧化物膜并导致表面氧化。
三氯化磷可以作为剥落剂，将氧化物膜从不锈钢表面剥离，并暴露出新的金属表面，从而使不锈钢面对腐蚀。
2. 氧化和磷化反应：三氯化磷在与水分接触时会分解产生氢氯酸（HCl），而水分往往会存在于大气湿度中或其他水源中。
氢氯酸可与不锈钢中的铬（Cr）和镍（Ni）等元素发生氧化和磷化反应，破坏了不锈钢的表面保护膜，从而使其更容易腐蚀。
3. 氧化和还原反应：三氯化磷可与不锈钢中的铬和镍等元素发生氧化和还原反应，导致不锈钢表面出现缺陷和腐蚀。
这是因为三氯化磷中的氯离子在还原过程中会与镍和铬等不锈钢中的金属离子结合，形成氯化物沉积物，加速了不锈钢的腐蚀过程。
4. 水解反应：三氯化磷在接触到水分时会水解生成硫酸氢盐和亚磷酸酯等反应产物。
这些产物在与不锈钢接触后，会导致表面产生腐蚀和剥离现象，从而引发不锈钢的腐蚀。
为了减少三氯化磷对不锈钢的腐蚀作用，可以采取以下措施：1. 选择具有更好耐蚀性的不锈钢材料，如增加铬和镍等合金元素的含量，改善不锈钢的抗腐蚀性能。
2. 在使用不锈钢材料之前，对其进行表面处理，并形成一层较好的氧化物膜。
可以采用化学锤或电化学方法等技术进行表面处理，提高不锈钢的耐蚀性。
3. 避免不锈钢与三氯化磷直接接触，可通过使用耐蚀性更好的塑料或涂层材料进行隔离。
4. 在使用三氯化磷时，控制温度、湿度和浓度等条件，避免引起不锈钢腐蚀的恶劣条件。
总的来说，三氯化磷对不锈钢的腐蚀作用主要是由于其活泼的化学性质以及与不锈钢中的元素发生反应，导致不锈钢表面的氧化和磷化反应。
三氯化磷腐蚀不锈钢的原因
三氯化磷可以对不锈钢产生腐蚀作用的原因主要有以下几个方面：
1. 不锈钢的化学性质：不锈钢是一种含铁合金，其中含有一定量的铁。
铁是一种明显的腐蚀金属，在特定条件下容易与化学物质发生反应导致腐蚀。
三氯化磷中的氯离子可以与铁发生氧化还原反应，形成氯化铁，同时释放出电子，导致不锈钢的腐蚀。
2. 不锈钢表面的被动层破坏：不锈钢具有优良的耐蚀性，主要依赖于其表面形成的被动层。
被动层主要由氧化铬和氧化铁组成，具有极高的稳定性和耐蚀性。
然而，三氯化磷可以通过氯离子的作用破坏被动层，使其失去保护效果，从而导致不锈钢的腐蚀。
3. 三氯化磷的腐蚀性：三氯化磷是一种强氧化剂，具有较强的腐蚀性。
它可以与水、酸等物质发生反应生成氯化氢、硫酸等酸性物质，同时释放出大量的热。
这些酸性物质和高温会使不锈钢表面的被动层破坏，同时加剧了不锈钢的腐蚀。
4. 不锈钢的组织和晶粒大小：不锈钢的组织和晶粒大小对其耐腐蚀性能有重要影响。
细小的晶粒可以使结构均匀，纯度高，有利于提高耐蚀性。
然而，三氯化磷会引起晶界腐蚀，细小晶粒的不锈钢由于晶界多而更容易受到腐蚀。
5. 温度和时间的作用：三氯化磷腐蚀不锈钢受温度和时间的影
响较大。
高温可以加速三氯化磷的腐蚀过程，同时还会加剧被动层的破坏。
此外，长时间的接触也会增加腐蚀的发生和程度。
总结起来，三氯化磷腐蚀不锈钢的主要原因包括不锈钢化学性质、被动层破坏、三氯化磷的腐蚀性、不锈钢的组织和晶粒大小、温度和时间的影响等。
在实际应用中，我们需要在工艺和材料选择上尽量避免与三氯化磷接触，以减少腐蚀风险。
《Q235钢在氯化钠污染粉土中的电化学腐蚀行为》篇一一、引言在当代工程领域中，钢铁材料的广泛应用和其易于受到腐蚀的影响成为研究的重点。
其中，Q235钢作为一种常见的结构材料，在多种环境下的耐腐蚀性能尤为重要。
特别是在氯化钠污染的粉土环境中，电化学腐蚀成为影响其性能的主要因素之一。
本文旨在研究Q235钢在氯化钠污染粉土中的电化学腐蚀行为，为相关工程应用提供理论依据和指导。
二、Q235钢的基本特性Q235钢是一种常用的碳素结构钢，具有较好的塑性和焊接性能，被广泛应用于建筑、桥梁、车辆制造等领域。
然而，这种钢材在特定环境下易受到腐蚀的影响，尤其是当其暴露在含有氯化物的环境中时。
三、氯化钠污染粉土的特性和影响氯化钠污染的粉土是一种常见的土壤类型，其中的氯化物对钢铁材料有显著的腐蚀作用。
当Q235钢暴露在这样的环境中时，会引发电化学腐蚀过程，导致材料性能的退化。
四、电化学腐蚀行为研究方法为了研究Q235钢在氯化钠污染粉土中的电化学腐蚀行为，本文采用了电化学测试方法，包括极化曲线测试、电化学阻抗谱（EIS）等。
通过这些方法，可以分析钢的腐蚀速率、腐蚀机理以及腐蚀过程中的电化学反应。
五、Q235钢在氯化钠污染粉土中的电化学腐蚀行为分析（一）腐蚀速率与机理通过极化曲线测试，我们发现Q235钢在氯化钠污染粉土中的腐蚀速率较高。
这主要是由于氯化物能够加速钢铁的阳极溶解过程，形成导电性较高的离子层，加速了阴极反应的发生。
同时，由于粉土的多孔结构，也为电解质的渗透提供了条件，进一步加剧了电化学腐蚀过程。
（二）电化学反应过程在电化学反应过程中，Q235钢作为阳极发生氧化反应，铁原子溶解并释放电子；而阴极则发生氢气析出或氧还原反应。
这一过程中，由于氯化物的存在，加速了电子的传递和反应速度，从而加快了整体腐蚀进程。
六、实验结果与讨论实验结果表明，Q235钢在氯化钠污染粉土中的电化学腐蚀是一个复杂的过程，涉及到多个因素的相互作用。
20 低温建筑技术 2004年第5期(总第101期)氯盐及亚硝酸盐对混凝土钢筋锈蚀的影响于长江, 杨英杰2(1 哈尔滨市建筑工程研究设计院, 哈尔滨 150080; 2.国防科技大学, 湖南长沙410001)中图分类号 TU528 文献标识码 A 文章编号 1001-6864(2004)05-0020-02 EFFECTSOFCHLORIDEANDNITRITEONCORROSIONOFREBARINCONCRETE YUChang jiang, YANGYing jie2(1.HarbinInstituteofArchitectureEngineering,Harbin150001,China;2.NationalDefenceScienceandTechnologyUniversity,HunanChangsha,410001,China) Keywords:rebarcorrosion;chloride;nitrite0 前言我国常用的防冻剂中一般都含有氯盐,氯盐作为防冻剂,效果明显,售价便宜,使用方便,所以从很久以来就在混凝土冬期施工中广泛应用。
但氯盐导致钢筋锈蚀的问题也早被认识,也是很久以来对其应用就有了争议。
在技术规范中,大多数是既允许应用,又作适当限制。
国家对氯盐在钢筋混凝土中的使用限制逐渐趋严,以至严到了禁用的程度。
试验采用了两种阻锈比(NaNO2 NaCl),将NaNO2与NaCl,搅拌,种阻锈别表1氯盐种类掺量(水泥重%)(1) 水泥:根据试验标准,采用硅酸盐水泥,该水泥是选用哈尔滨水泥厂的熟料和石膏自行配制的,经0.08mm方孔筛筛余为8%。
(2) 钢筋:采用I级建筑钢筋经加工成直径7mm,长度100mm,表面粗糙度酮浸,擦除油脂。
(3) 砂:选用的是标准砂。
1.2 试验方案参照建设部行业标准JC475-92中的硬化砂浆法测定试件的电位#时间曲线。
砂浆的水灰比为0.5,灰砂比为1:2.5。
