按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不銹鋼管(guan)腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水(shui)(shui)在(zai)(zai)工(gong)(gong)業(ye)(ye)中(工(gong)(gong)業(ye)(ye)水(shui)(shui)),既可(ke)做介質又(you)可(ke)做原料,因此用量極(ji)大,在(zai)(zai)與工(gong)(gong)業(ye)(ye)水(shui)(shui)相接觸的(de)(de)設備(bei)和部(bu)件中,最常選用的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管是Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和18-8型(xing)(xing)三類。各種(zhong)換熱(re)(re)設備(bei),例(li)如,換熱(re)(re)器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、冷(leng)(leng)卻器(qi)(qi)、冷(leng)(leng)凝器(qi)(qi),熱(re)(re)交換器(qi)(qi)等的(de)(de)工(gong)(gong)作環(huan)境在(zai)(zai)工(gong)(gong)業(ye)(ye)水(shui)(shui)條件下是最苛刻的(de)(de)。最常選用的(de)(de)是18-8型(xing)(xing)鋼,例(li)如,07Cr18Ni11Ti的(de)(de)使(shi)用過(guo)程(cheng)保持光亮(liang)、不(bu)銹(xiu),在(zai)(zai)可(ke)能(neng)條件下盡量使(shi)它(ta)們處于干(gan)燥狀態。
例(li)如、使(shi)用、清洗后立即擦干后再放置,并避免與酸、堿物質長期接觸是非常重(zhong)要(yao)的。
在水(shui)電站(zhan)的(de)建設中,含泥沙(sha)的(de)河(he)水(shui)沖刷是不可避(bi)免(mian)的(de),超低(di)碳馬(ma)氏體(ti)不銹鋼管,例(li)如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了較好的(de)應用。
在海水(shui)(shui)中(zhong),就一(yi)(yi)般(ban)腐(fu)蝕而言,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)腐(fu)蝕率并不(bu)(bu)高(gao),但常用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在海水(shui)(shui)中(zhong)的(de)主要破(po)壞形式是(shi)點(dian)蝕、縫隙(xi)腐(fu)蝕和應力腐(fu)蝕,而且(qie)常常受到(dao)海水(shui)(shui)中(zhong)的(de)含(han)氧(yang)量,氯離子濃度(du),海水(shui)(shui)與材料(liao)的(de)相(xiang)對流速(su),海水(shui)(shui)的(de)污染情況(kuang),溫度(du)以及(ji)海生物等因素(su)的(de)直接(jie)影響(xiang)。一(yi)(yi)般(ban)說(shuo)來,在室(shi)溫(30℃)以下,可選(xuan)(xuan)用(yong)含(han)2%~4%Mo的(de)06Cr17M12Mo2和06Cr19Ni13Mo3等不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang);對40~50℃以下的(de)海水(shui)(shui),一(yi)(yi)般(ban)含(han)2%~3%Mo的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)已(yi)處于(yu)臨界狀態,稍有不(bu)(bu)慎,就可能出(chu)現(xian)點(dian)腐(fu)蝕、縫隙(xi)腐(fu)蝕等破(po)壞。因此,必須選(xuan)(xuan)用(yong)高(gao)Cr、Ni的(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)效果會好些,這些高(gao)Cr、Ni的(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏體十鐵素(su)體雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等。當選(xuan)(xuan)用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)時,海水(shui)(shui)流速(su)一(yi)(yi)般(ban)要求不(bu)(bu)小于(yu)1.5m/s。