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從研發(fā)認(rèn)識(shí)計(jì)為
常用于物位測量產(chǎn)品的幾種不銹鋼防腐特性及其應(yīng)用
2017-06-09
目前一些用于物位測量的儀表包括音叉液位開關(guān)、振動(dòng)棒料位開關(guān)、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)、磁翻板液位計(jì)、阻旋料位開關(guān)、超聲波物位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)等，儀表的主體材料大多都選用304不銹鋼、316L不銹鋼、2205雙相不銹鋼和鈦合金等等，以滿足工業(yè)上絕大多數(shù)工況和介質(zhì)的測量。因此，了解各種不銹鋼材料的抗腐蝕特性，對物位產(chǎn)品的生產(chǎn)、選型和成本的控制具有重要的意義。下面就介紹常用于物位測量產(chǎn)品的幾種不銹鋼防腐特性及其應(yīng)用。
304不銹鋼，是一種通用性的鉻--鎳不銹鋼材料，密度約為7.93g/cm3，具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐高溫性能，沖壓、彎曲熱加工性好，有良好的焊接性能。304不銹鋼在干燥清潔的大氣中有絕對的抗銹蝕能力。但在使用不當(dāng)或清潔不及時(shí)的情況下，其表面的鈍化膜將遭到破壞，仍然會(huì)發(fā)生均勻腐蝕或局部腐蝕。空氣或液體中的氧原子或氯原子不斷滲入，或鐵原子不斷析出形成氧化鐵，金屬表面就不斷受到銹蝕；同時(shí)304不銹鋼的耐腐蝕能力還與其表面狀況有關(guān)，光潔度低，表面粗造吸附力大，則耐銹蝕能力低；光潔度高，表面光滑吸附力小，則耐銹蝕能力高。一般應(yīng)用于普通化工設(shè)備、儀表、汽車配件、建材、農(nóng)業(yè)、船舶部件等。同時(shí)，304不銹鋼為國家認(rèn)可的食品級(jí)不銹鋼，適用于食品工業(yè)、醫(yī)療器具、餐具、櫥柜、衛(wèi)浴用品等。
316不銹鋼，是含鉬不銹鋼種，密度為8.03g/cm3。由于鋼中含有鉬，提高了對還原性鹽、各種無機(jī)酸和有機(jī)酸、堿、鹽類的耐腐蝕能力，其總的防腐性能高于304不銹鋼。316L不銹鋼，是316不銹鋼的變種，它的含碳量低于316，其耐溫性能和抗腐蝕性能均優(yōu)于316不銹鋼，可使用于惡劣環(huán)境中。316L不銹鋼在大氣環(huán)境下和其他溫和環(huán)境下具有更佳的耐腐蝕性。一般來說，不會(huì)腐蝕304不銹鋼的媒介，都不會(huì)腐蝕含鉬等級(jí)的不銹鋼，唯一例外的是高氧化性酸，如硝酸，含鉬的不銹鋼對這種酸的耐腐蝕性較弱。316L含有Mo元素，也提高了抗點(diǎn)腐蝕性，從而更耐氯化物的侵蝕，所以通常用于海洋環(huán)境和侵蝕性工業(yè)大氣工況。316L不銹鋼因含碳量低，耐碳化物析出的性能比316更好，提高了抗晶間腐蝕能力，高溫下耐腐蝕性更好。316不銹鋼具有良好的焊接性能，可采用所有標(biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接；為獲得最佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼的焊接端面需要進(jìn)行焊后退火處理；如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)行退火處理。316和316L不銹鋼常用于海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、肥料等生產(chǎn)設(shè)備。
2205雙相不銹鋼作為一種加N雙相不銹鋼，是一種鐵素體相和奧氏體相共存的不銹鋼，密度為7.88g/cm3；具有優(yōu)良的綜合性能、高強(qiáng)度、高抗疲勞強(qiáng)度，它的屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼304和316L高一倍多；同時(shí)具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，對氯離子的應(yīng)力腐蝕斷裂的抵抗性要比316L好得多。
下表是304和2205在幾種沸騰溶液中的腐蝕性能試驗(yàn)結(jié)果：
應(yīng)力腐蝕斷裂試驗(yàn)情況
|
合金 |
沸騰42%MgC12 |
沸騰33%LiC1 |
沸騰26%NaC1 |
|
304L（8%Ni） |
失?。?0h） |
失敗（96h） |
失?。?50h） |
|
439（鐵素體型） |
通過（2000h） |
通過（2000h） |
通過（1000h） |
|
2205 |
失?。?9h） |
通過（1000h） |
通過（1000h） |
|
2205（焊接） |
失?。?9h） |
通過（1000h） |
通過（1000h） |
2205雙相不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力也比304和316L好；對稀的還原性酸和高濃度的氧化性酸有抵抗性，對醋酸、蟻酸、硝酸、鹽酸、草酸、磷酸和氫氧化鈉等有較好的抗腐蝕作用，但在高溫高濃度下使用要小心。下表是316和2205普通狀態(tài)和焊接狀態(tài)腐蝕試驗(yàn)對比情況。
腐蝕對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)
|
試驗(yàn)溶液（沸騰） |
腐蝕率（mm/a） |
|||
|
典型316L |
2205 |
|||
|
基材 |
焊接材料 |
基材 |
焊接材料 |
|
|
20%醋酸 |
<0.01 |
<0.01 |
<0.01 |
<0.01 |
|
45蟻酸 |
0.60 |
0.53 |
0.01 |
0.01 |
|
1%鹽酸 |
0.02 |
1.61 |
0.02 |
0.02 |
|
65%硝酸 |
0.56 |
0.46 |
0.52 |
0.49 |
|
10%草酸 |
1.22 |
1.13 |
0.20 |
0.13 |
|
20%磷酸 |
0.02 |
0.03 |
0.02 |
0.03 |
|
10%硫酸氫鈉 |
1.82 |
1.43 |
0.65 |
0.51 |
|
50%氫氧化鈉 |
1.97 |
2.17 |
0.61 |
0.57 |
|
10%氨基磺酸 |
3.15 |
3.03 |
0.56 |
0.44 |
|
10%硫酸 |
16.1 |
16.7 |
5.23 |
5.08 |
|
硫酸鐵+50%硫酸（A262B） |
0.66 |
0.59 |
0.51 |
0.45 |
2205雙相不銹鋼應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，其使用溫度必須控制在250℃以下，當(dāng)雙相不銹鋼長期承受300℃以上高溫時(shí)，其微組織會(huì)發(fā)生變化。2205雙相不銹鋼可焊性好，適合常用的焊接方法，一般不推薦自熔焊，需填充焊絲，焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，焊后不需熱處理。2205雙相不銹鋼被廣泛應(yīng)用在煉油、造紙、石油、化工領(lǐng)域和海水處理設(shè)備中。
鈦，具有密度低（4.51g/cm3）、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，被廣泛應(yīng)用在航空、航天、艦船、化工、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，是由于鈦和氧有很大的親和力，在空氣或氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜，保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。它的抗腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼。在大多數(shù)的氧化環(huán)境中，例如鹽溶液，包括氯化物、次氯酸、硫酸鹽、亞硫酸鹽、稀堿液、硝酸和鉻酸溶液，具有較好的耐腐蝕性；鈦在海水中完全耐腐蝕，勝過316L不銹鋼，在廢水、王水、硫化氫、硫、氨水中，都有較好的耐蝕性能。但不耐還原性無機(jī)酸的腐蝕，如硫酸、鹽酸、磷酸、含氟化物的溶液、以及無水的液態(tài)氯、液溴等，鈦在氫氟酸中能很快溶解。為解決純鈦的不足，通過加入少量的貴金屬，出現(xiàn)了鈦合金，提高了工業(yè)純鈦在還原性酸中的耐蝕性，對酸堿、海水、污水等有較好的耐蝕性。
深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司根據(jù)每款產(chǎn)品的性能特點(diǎn)和現(xiàn)場工況，合理選材，既保證儀表的工作性能穩(wěn)定，又確保產(chǎn)品高質(zhì)量情況下的高性價(jià)比。
以上就是有關(guān)常用于物位測量產(chǎn)品的幾種不銹鋼防腐特性及其應(yīng)用的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2017年6月9日發(fā)布）
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