不銹鋼的磨損與耐腐蝕機(jī)制

  磨損是材料在生產(chǎn)與使用過(guò)程中的一種失效形式，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是材料在使用過(guò)程中體積變小，導(dǎo)致材料失去了原本的功能而失效。在腐蝕介質(zhì)中磨損與腐蝕速度息息相關(guān)，對(duì)于不銹鋼的磨損，會(huì)導(dǎo)致其表面鈍化膜的破壞，從而加速材料的腐蝕速度，對(duì)安全造成極大的隱患。

  磨損主要分為磨料磨損、粘著磨損以及表面疲勞磨損。這三種磨損特征為最常見(jiàn)也是最基本的磨損形式。同時(shí)在某些特殊條件下還存在腐蝕磨損和微動(dòng)磨損。不銹鋼的硬度以及耐磨性很強(qiáng)，對(duì)于不銹鋼的磨損形式，均表現(xiàn)為材料體積的減小，金屬的接觸面或內(nèi)部的金屬損耗。從而造成材料的失效。

  為了更準(zhǔn)確的表征材料磨損的性能，通常需要一些參數(shù)來(lái)對(duì)材料的磨損性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。磨損量與摩擦系數(shù)為最基本的衡量材料磨損性能的參數(shù)，摩擦系數(shù)越小，代表材料的耐磨損性能越強(qiáng)，同時(shí)在磨損的過(guò)程中，可以通過(guò)測(cè)量材料磨損前后的質(zhì)量來(lái)確定磨損量的大小，從而確定材料磨損性能的優(yōu)劣。除此之外，還常常通過(guò)磨損率即磨損量與時(shí)間的比值以及相對(duì)磨損度來(lái)對(duì)材料的磨損性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

  不銹鋼是含適當(dāng)?shù)奶?，含鉻12%以上，或還含有其它合金元素，能在含有腐蝕介質(zhì)的液體或氣體中具有抵抗腐蝕能力的鐵基合金。

  關(guān)于不銹鋼耐腐蝕的理論有很多，從化學(xué)理論解釋是因?yàn)槠湓谂c介質(zhì)作用時(shí)，表面會(huì)有一層三氧化二鉻為主的氧化膜，即鈍化膜。這層膜非常薄只有幾十埃，但是由于其致密且覆蓋性好，很難被腐蝕介質(zhì)擊穿，從而有效地保護(hù)金屬基體不被腐蝕。電子理論說(shuō)認(rèn)為金屬的鈍化狀態(tài)與未填滿的電子層有關(guān)，在鐵鉻合金的不銹鋼中由于鉻吸收電子，使鐵失去電子而被鈍化。還有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)鐵鉻合金固溶體中的含鉻量達(dá)到1/8時(shí)，其電極電位可由-0.56V躍增至+0.2V，這個(gè)電極電位的提高，使金屬在電解液中更穩(wěn)定，即不易被腐蝕。

  上述理論都是以鉻的作用為依托的。由于材料所處環(huán)境的復(fù)雜性，還需要加入其他合金元素，以提高和鞏固材料的耐蝕性。這些合金元素不僅改變了材料的化學(xué)成分，也改變了其金相組織。