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本书为《腐蚀与防护手册》第2卷,主要介绍碳钢和低合金钢、铸铁、不锈钢、耐蚀合金、耐热钢和合金、有色金属及其合金、常用的金属表面保护工程技术、耐蚀金属衬里技术、电化学保护技术、缓蚀剂等内容,准确地反映了国内外金属腐蚀与防护技术的发展趋势,特别关注了耐腐蚀金属设备的制造技术及防腐蚀金属的工程应用技术,具备前瞻性、实用性、先进性和针对性。
本书可供防腐蚀工程技术人员和防腐蚀科研人员参考。
试读
第1章 碳钢和低合金钢
1.1 概述
钢铁在工业上广泛应用于建筑、交通、石油化工、冶金、矿山和国防等各个领域,使用量大且最为常用的是碳钢和低合金钢。在耐蚀性方面,各种牌号的碳钢和铸铁大致相似。碳钢通常对很宽范围的腐蚀介质具有某种程度的耐蚀能力。对碳钢设备可用涂料、缓蚀剂和电化学等手段进行防腐,因而麻用范围极广。低
合金高强度钢的成本只比普通碳钢高约20%~30%,所以使用也很普遍。
碳钢是指碳含量小于17%的铁碳台金(碳含量在17%~4%范围内的铁碳合金叫铸铁)。钢中合金元素总量小于3.5%的合金铜叫低合金钢。
1.1.1 化学成分对耐蚀性的影响
(1)碳的影响
碳在钢中常以碳化物形式存在。从耐腐蚀角度看,碳含量在不同的介质中具有不同的影响。在非氧化性的酸性介质中,碳含量增大,腐蚀加速。在氧化性介质中.碳含量可影响到钢的钝化。在氧化性酸中,当碳含量较低时,渗碳体数量也较少,故不能促进合金钝化。此时,合金处于活性状态,腐蚀速率随着合金中阴极相(渗碳体)的数量增多而增大。当碳含量超过一定限量时,则会促进铁碳合金钝化,腐蚀速率下降。例如在硝酸中,碳含理<0.4%时,随着碳含量增加,其耐蚀性下降。在中性介质中.碳含量对钢的耐腐蚀性能影响较小。
(2)磷的影响
碳钢中磷含量影响钢的耐蚀性,在酸中,随着钢中磷含量增加,碳钢的腐蚀速率增高,这是因为较多的磷在钢中生成含磷夹杂物.而含磷夹杂物的析氢过电位较低。在海水中,高磷含量能改善钢耐海水腐蚀性能。
低合金钢中,磷还是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一,在与其他元素特别是与铜联合作用时,能较大地提高钢的抗大气腐蚀能力;在与钒联合作用时,能提高钢的抗H2S腐蚀能力。作为合金元素使用时,磷含量不应超过0.1.5%,与碳含量总和不应超过0.25%。
(3)硫的影响
硫能降低钢的耐腐蚀性能,诱发孔蚀和硫化物应力腐蚀开裂。此外,硫化物夹杂对碳钢耐蚀性有坏的影响。
(4)锰与硅的影响
锰能降低钢的抗腐蚀能力,钢中加入硅能增强钢在自然条件下的耐蚀性及抗高温氧化性。钢中的锰与硅在常规含量范围内对钢的耐蚀性无显著影响。
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