不銹鋼不是不會生銹,也同樣會在表面生成一種氧化物。目前市面上所有的不銹鋼的不銹機理都是因為存在Cr元素。不銹鋼耐蝕的根本原因(機理)是鈍化膜理論。
所謂鈍化膜就是在不銹鋼的表面有一層以Cr2O3為主的薄膜。由于這個薄膜的存在使不銹鋼基體在各種介質中的腐蝕受阻,這種現象稱為鈍化。
這種鈍化膜的形成有兩種情況,一種是不銹鋼本身就有自鈍化的能力,這種自鈍化能力隨鉻含量的增加而加快,因此它才具有了抗銹性;另一種較廣泛的形成條件是不銹鋼在各種水溶液(電解質)中,在被腐蝕的過程中形成鈍化膜而使腐蝕受阻。
不銹鋼帶因含有Cr在表面形成氧化鉻薄膜,失去化學活性,稱為鈍化狀態,但奧氏體系若經過475~850℃溫度范圍時,C會與Cr結合生成碳化鉻(Cr23C6)析出在晶體邊界,因此晶界附近的Cr含量大減,成為貧Cr區。此時,其耐腐蝕性會降低,對腐蝕環境特別敏感,故稱為敏化現象。
敏化現象在氧化酸的使用環境*容易腐蝕,此外還有焊接熱影響區和熱間彎曲代加工區。其防治方法有:
a)在475~850℃溫度范圍升降時,迅速通過,讓Cr沒有足夠的時間和C結合,無法析出碳化鉻。b)對已經發生敏化現象的不銹鋼施以高溫固溶化處理,加熱至足以使碳化鉻分解的溫度(1040~1150℃),然后急速冷卻,使碳化鉻來不及析出。
c)選用低碳型不銹鋼加入304L、304LN、316L、316LN、316J1L、317L、317LN,使Cr無法與C結合。一般C含量在0.05%以下,焊接便不會產生晶界腐蝕,但須特別注意清潔,避免油污等含C物質的污染。在濃熱硝酸或含氫氧酸的混合酸中使用,C含量*好在0.03%以下。
d)選用含鈦(Ti)或鈮(Nb)的安定型不銹鋼,如316Ti、321、347、348,由于Ti、Nb與C的親和力都大于Cr,而且碳化鈦與碳化鈮的析出溫度比碳化鉻高,所以可避免碳化鉻析出。