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硫酸腐蝕指的是,在采用高硫燃料(重油、煤等)的鍋爐煙氣中含有的SO3,在低于硫酸溫度的鍋爐低溫部位(空氣預熱器、煙道及煙囪等),與水汽結合成為H2SO4、凝集于鋼材表面發生硫酸腐蝕的現象。
腐蝕機理關于硫酸腐蝕機理,日本人小若等認為,隨著鍋爐的運行可分為3個階段。第1階段(指運行初期和停運時)為在較低溫度(%26le;80℃)和低濃度(%26le;60%H2SO4)硫酸介質中的硫酸腐蝕,是處于活化態的電化學腐蝕。第2階段(指正常運行期)為高溫(~160℃)、高濃度(約85%)硫酸腐蝕,也是處于活化態的電化學腐蝕。第3階段的溫度和濃度與第2階段相同,但是含有大量未燃燒的碳微粒,在碳微粒的催化氧化作用下,使Fe托氧化為Fe粕離子。產生大量的Fe+3離子,使耐蝕鋼(含有鉻或硼的銅鋼)出現第1次鈍化、腐蝕速率降低,但非耐蝕鋼卻不鈍化。腐蝕速率仍很高。
合金元素作用合金元素在上述3個階段中,對材料耐蝕性的影響不同。在第1階段有效的元素有硫、錫、、銻和硅等。當含硫量為0.01%~0.035%時效果佳。有害元素為磷、釔、鋯、鎢、鈦和鉻(%26gt;5%)。在第3階段中的有效元素為鉻和硼。在銅一鉻系鋼中si%26ge;0.8%,在銅一硼系鋼中V%26ge;0.40%,在銅鋼中的銻和超過0.1%時,都起著有害作用。
牌號:09Cu、09CuWSn,日本的10CrCu、12CrCuAl、12CuSb、12CrCuNiSbSn、12CrCuNiNb和美國的碳含量在0.05%以下的CuMo鋼等。
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鋼材在硫化物介質中,在拉應力作用下的腐蝕破壞主要是應力腐蝕。碳素鋼在含有(H2s)的介質中容易發生應力腐蝕(SCC),q420b的鋼板,這是因為在該介質中由分子態的(H2s)生成大量的原子氫(比生成分子氫更容易)首先被吸附于鋼表面,然后向鋼內部滲入,聚集在拉應力部位或顯微缺陷部位(析出物、夾雜物、空洞、晶界等),促進金屬脆化開裂。這種開裂現象稱為氫脆性的硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)。
硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)一般在常溫下容易發生,敏感溫度為30℃左右,在含有H。S溶液的pH值為3~4時發生開裂的敏感性。隨著材料屈服強度%26sigma;s 或屈強比%26sigma;s /%26sigma;b仉值的,材料變形速率的減小和材料陰極極化的增加,使發生開裂的敏感性越大。從材料本身的組織特性分析,粗大的馬氏體組織對SS-CC的敏感性。但是經高溫處理后,可使硫化物球狀化,分布均勻,抗SSCC性能顯著提高。
合金元素作用關于合金元素的作用,多數人認為,鋼中的鉬、鈮、釩和稀土類等元素均有明顯地提高抗SSCC性能。鎳與硫、磷一樣有強烈促進SSCC的傾向。其他元素的作用不大明顯。
當前世界上通用的鋼主要是錳鋼和鉻鉬鋼兩大系列。在錳鋼系列中包括中國的30Mn2、35MnSi、40MnMoNb、40MnMoCrv和前蘇聯、美國等國的類似的牌號,在鉻鉬鋼系列中包括中國的12CrMoV、25Cr2MoV、12CrMoAIV和前蘇聯、法國等國的類似的牌號。
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