304不銹鋼閥門表面銹蝕原因

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。304奧氏體不銹鋼之所以在大氣環境下具有優良的耐腐蝕性能是由于其表面形成的一層Cr鈍化膜，如果材料本身存在夾雜物，以及環境導致局部腐蝕條件苛刻都有可能導致材料腐蝕，小則影響產品外觀，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品表面出現大量銹蝕點，從材料組織、夾雜物水平、耐晶界腐蝕性能、銹蝕點形貌、銹蝕發生位置成分、銹層組成等幾個方面進行系統分析。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使用，導致碳化物在晶界的析出，材料局部貧鉻引起的晶界腐蝕；二是由于材料表面夾雜物，破壞材料表面均勻性，從而引發局部銹蝕；三是在氯離子等穿透能力較強離子存在下發生的應力腐蝕。

銹蝕樣品與常規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1　304不銹鋼材料樣品的化學成分（W%）

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

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，材料表面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面的各種油脂、氧化皮、疤痕等，同時使暴露于空氣中的金屬表面迅速鈍化，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中至關重要，如果酸洗鈍化處理不當，表面殘酸清理不干凈，就有可能導致材料表面局部腐蝕環境苛刻，如：局部CI-偏高、PH值偏低等，加速材料銹蝕。而銹蝕樣品也發現了CI-的存在，表面局部CI-偏高加速了材料的腐蝕。

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

對304不銹鋼表面銹蝕原因，小結如下：304不銹鋼固溶處理充分，不會因為碳化物的析出導致晶界腐蝕。發生銹蝕嚴重處的銹蝕深度為30μm，在大氣環境下，銹蝕不會繼續擴展。材料表面夾雜物是銹蝕的起源點，但夾雜物存在于表面層，經過打磨去除，就可以避免銹蝕發生。