ステンレス鋼の腐食の種類 – ステンレス鋼シリーズの耐食性

多くの産業用途において、ステンレス鋼は優れた耐食性を提供できます。これがステンレス鋼が錆びない理由です。 .機械的故障に加えて、ステンレス鋼の深刻な腐食形態は局部腐食です。これらの局部腐食による故障事例は全体の約半分を占めています。実際、材料を適切に選択することで、多くの失敗を回避できます。ステンレス鋼の腐食の一般的なタイプは何ですか?さまざまなステンレス鋼の耐食性について学びましょう。

ステンレス鋼の腐食の種類

– 応力腐食割れ:腐食環境での深刻な亀裂の拡大による、応力がかかった合金の相互障害を指す一般用語です。応力腐食割れは脆性破壊形態を持っていますが、靭性の高い材料でも発生する可能性があります。応力腐食割れの必要条件は、引張応力 (残留応力、適用応力、またはその両方) と特定の腐食媒体の存在です。パターンの形成と拡大は、引張応力の方向に対してほぼ垂直です。応力腐食割れの原因となる応力値は、腐食性媒体が存在しない場合の材料破壊に必要な応力値よりもはるかに小さいです。ミクロレベルでは、結晶粒を貫通する亀裂を粒内亀裂、粒界に沿って伸びる亀裂を粒界亀裂と呼びます。応力腐食割れが深くまで及ぶと、材料は通常の亀裂に従って破壊されます (延性材料では、通常、微小欠陥の重合によるものです)。したがって、応力腐食割れが原因で破損した部品の断面には、応力腐食割れの特徴的な領域と、微小欠陥の重合に関連する領域が含まれます。

– 孔食:腐食につながる局所腐食の一種です。

– 粒界腐食:粒界境界は、異なる結晶方位を持つ粒子間の無秩序な転位の境界です。したがって、それらは、沈殿に適した領域でのさまざまな溶質元素または金属化合物の偏析です。一部の腐食性媒体では、粒界境界が最初に腐食する可能性があることは驚くべきことではありません。このタイプの腐食は粒界腐食と呼ばれ、ほとんどの金属や合金は特定の腐食性媒体で粒界腐食を示すことがあります。

– 隙間腐食:局所的な腐食の一種で、溶液が滞留する隙間やシールドされた表面で発生する可能性があります。このような隙間は、金属と金属、または金属と非金属の接合部、たとえば、リベット、ボルト、ガスケット、バルブ シート、緩い表面堆積物、および海洋生物との接合部に形成される可能性があります。

– 全面腐食:合金表面全体で比較的均一に発生する腐食を表すために使用される用語。包括的な腐食が発生すると、村の材料は腐食によって徐々に薄くなり、さらには材料の腐食障害が発生します。ステンレスは強酸、強アルカリで全面腐食する場合があります。この種の腐食は通常、単純な浸漬試験または腐食に関する文献を参照することで予測できるため、完全な腐食によって引き起こされる障害はあまり心配する必要はありません。

ステンレスシリーズの耐食性

フェライト系ステンレス鋼（クロム鋼、400系など）

使用中の主にフェライト系のステンレス鋼は、CR 質量分率が 11% ～ 30% の体心立方結晶構造を持っています。この種の鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、一般的にNiを含まず、少量のMo、Ti、Nbなどの元素を含む場合があります。アルゴン酸素脱炭と真空酸素脱炭を適用すると、CやNなどの元素を大幅に削減できます。Niの節約、低価格、優れた耐応力腐食性、優れた耐酸化性などの利点があります。主に大気、水蒸気、水蒸気、酸化酸などの腐食に強い環境で使用され、希硝酸や常温の弱有機酸にも一定の耐食性があるため、広く使用されています。ただし、還元酸やその他の媒体による腐食には耐性がありません。一般的なフェライト系ステンレス鋼は、衝撃靭性が低い、溶接後の可塑性と耐食性が低い、粒界腐食に弱い、耐孔食性が低いなどの欠点があり、使用が制限されます。

オーステナイト系ステンレス鋼（クロムニッケル鋼、300系、200系など）

オーステナイト系ステンレス鋼は、非磁性、広い温度範囲での高強度、靭性、延性、圧延やプレスなどの冷間加工のしやすさ、酸化媒体腐食に対する耐性などから、圧力容器のさまざまな圧力部品に広く使用されています。オーステナイト系ステンレス鋼は面心立方構造のため、相変態せず、溶接が容易です。オーステナイト系ステンレス鋼は一般に冷間脆性遷移温度がないため、低温鋼としてよく使用されます。

18-8系固溶体ステンレス鋼は、酸化性酸、大気、水、蒸気などの媒体に対して良好な耐食性を持ち、低炭素または安定化元素のTiまたはNbの粒界腐食抵抗が優れており、Moの耐孔食性が優れています優れている。 Mo、Cu、およびその他の元素を含むものは、希硫酸やリン酸などの非酸化性酸、およびギ酸や酢酸などの有機酸の腐食にも耐えることができます。しかし、耐孔食性が悪く、ハロゲン化物溶液中では応力腐食割れが発生しやすい。 500 ℃ ～ 600 ℃ を超える温度で長期間使用すると、クリープと感作が発生します。