泵体材料双相钢(00Cr22Ni5Mo3N)在海水中的耐蚀特性一．腐蚀特性分析泵体材料双相钢(00Cr22Ni5Mo3N)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(00Cr22Ni5Mo3N)在不同度温度的浓海水中环境下的耐蚀能力。（说明：00Cr22Ni5Mo3N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
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面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。就双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)在此方面的应用来讲，其抗全面腐蚀能力与温度有很大的关系,一般以35°为界，超过35°的水温，腐蚀将会加大。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(00Cr22Ni5Mo3N)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(00Cr22Ni5Mo3N)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(00Cr22Ni5Mo3N)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(00Cr22Ni5Mo3N)则可用于较低离子浓度环境，而正常海水中Cl-浓度为都高于了10000mg/L，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10000mg/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(00Cr22Ni5Mo3N)存在较大的点蚀可能性。1.5 缝隙腐蚀图2双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)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10000mg/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。如上图可以得到，在33℃，Cl—离子含量在10g/L的海水中，双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)均会出现缝隙腐蚀，但是在水泵的设备中，均有很多结合面，采用2205材质是不利于长期使用的。综上所述：双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)易发生的二中腐蚀是点腐蚀和缝隙腐蚀。而且是温度高和氯离子含量高是对双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)耐腐蚀是不利的。二．腐蚀机理分析在静态条件下，双向不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)的阳极过程出现自钝化现象，阳极溶解受阻，其阴极过程则受到氧的扩散控制。在流动体系中，双相不锈钢腐蚀的阳极过程依然处于钝化状态，而双相不锈钢腐蚀的阴极过程仍然受到氧的扩散控制。随着流速的增加，电极表面钝化膜随着流速的变化而溶解速度加快，钝化膜减薄，导致阴极过程氧的传质阻力减小，氧的扩散电流密度逐渐增大，最终造成双相不锈钢流动腐蚀加剧。从不锈钢耐海洋腐蚀性能PRE（耐点蚀当量）看，根据耐点蚀当量（PRE=%Cr+3.3%Mo+16%N）公式对合金的适用范围进行排序或根据ASTMG48进行临界点蚀或缝隙腐蚀温度试验。PRE值越高，耐点蚀或缝隙腐蚀的性能越好（见下表）用于空气流动的海水环境温度的合金，通常规定PRE值一般应超过40是保险的。PRE值低的合金，如304（304L）、316、（国外2205或00Cr22Ni5Mo3N也算进来）合金，一般不推荐在温度高的海水中使用。表、几种不锈钢耐点蚀当量（PRE）排序 合金 PRE CCT，F° 304 18 <27 304L 18 <27 316 25.2 27.5 317 30.5 32 2205 33.5 55 2505 37.3 72.5 2507/合金100 41 75 6%Mo合金 40~45 90CCT---临界缝隙腐蚀温度三.结论综上所述，35℃，Cl—离子含量在10000mg/L的海水中使用双相钢(00Cr22Ni5Mo3N材质作为关键设备生产制造的原则料确实存在安全隐患，为了保证水泵安全可靠运行及使用寿命，特推荐使用超级双向不锈钢2507材质。四．另附英国不锈钢协会不锈钢选择导则根据英国不锈钢协议的推荐材质选择，在没有考虑海水温度的情况下，则有更严格的选材
要求
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，描述如下：参考文献：1，英国不锈钢协会不锈钢选择导则；2，《双相不锈钢》吴玖著；3，ASTMG48进行临界点蚀或缝隙腐蚀温度试验。湖南湘电长沙水泵有限公司有限公司2017-3-16
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