因露点腐蚀是蒸汽结露才发生(shēng),因此腐蚀速度除(chú)受介质成分和材料耐蚀性等因(yīn)素的影响之外(wài),很重要一点是它要受蒸汽凝(níng)结(jié)速度和腐蚀介(jiè)质在凝结水中的传输速度的影响。硫酸露点温度与氧含量、水蒸气(qì)含量、介质中硫含量成正(zhèng)比。
a.材料的化学成分低(dī)合金耐硫酸露点腐蚀(shí)钢的耐蚀性(xìng)由其钝化特(tè)性决(jué)定,而严格的控制合(hé)金化学成分,合理配比添加合金元素及(jí)保证化学成分的均匀性是根本的前(qián)提条件。化学成分(fèn)设计的原则是保证钢板的耐硫酸露点腐蚀性能的同时,保证钢板的强度和塑性指标(biāo)。由(yóu)于(yú)特种合金元(yuán)素(sù)的添加,钢板焊接性能有(yǒu)恶化的趋势,需要配套的焊材和(hé)焊接工艺。
①C。C是主要的强(qiáng)化元素,在保证力学(xué)性能的情况下,C含量应偏下限,以减少钢中Cr的碳化物形(xíng)成,从而充(chōng)分发挥Cr的(de)耐蚀(shí)作用。C与Cu共存时,碳使钢的耐蚀性(xìng)稍许降(jiàng)低,低碳含铜钢的耐蚀性能优异。同时考虑到钢的(de)可焊性,C含量不宜(yí)过高,GB/T28907[16]标准设计C质量分数不大于0.15%。
②Si。Si是固溶强化元素(sù),对(duì)于强度要求不太高的耐(nài)硫酸露点腐蚀钢,Si含量宜降至与普通钢(gāng)相(xiàng)同(质量分数0.15%~0.50%),从而减少焊(hàn)接时的飞溅。
③Mn。随着钢中Mn含量的提(tí)高,其腐蚀产(chǎn)物中锰含量(liàng)也提高,由(yóu)于锰化合物的(de)易溶(róng)于(yú)酸中,而Cu、Cr、Ni、V等腐蚀(shí)产物很难溶(róng)解,锰(měng)化合(hé)物的溶解(jiě)致使锈层(céng)有微细孔洞,不利于锈层的保(bǎo)护作用(yòng)。
④P、S。P、S为有害杂质元素(sù),为保证可焊性(xìng)和Cu耐蚀作用的(de)发挥,控制P、S质(zhì)量分数≤0.035%。
⑤Cr。Cr含量的提高,能保(bǎo)证钢的强度和耐蚀性,兼顾成本确定(dìng)Cr的(de)范围。
⑥Ni。Ni能(néng)提高(gāo)钢的(de)耐蚀性和韧性,并防(fáng)止铜造成的龟裂,以提高钢材的表面质量。考虑到成本的主要因素,因而减少Ni的含量。
⑦Sb、Cu。耐硫酸露点腐蚀钢一般(bān)是在钢中加入Cu、Sb金属元素,其耐腐蚀原理是通过Cu、Sb抵制(zhì)阳极反应,在钢材表面形成Cu2Sb皮膜又(yòu)可抑制阴极反应,因而有效地防(fáng)止(zhǐ)了硫酸(suān)露点腐(fǔ)蚀,提(tí)高部件的使用寿命。Sb不宜过高,Sb含量偏高则钢的焊接性能变差(chà),同时会影响铸(zhù)坯质量。Cu作为耐腐蚀的主要合金元素,一般认为(wéi)质量分(fèn)数0.20%~0.40%为宜,Cu含量过高,不但不会再增加(jiā)耐蚀性,而且还会产生热脆性。
⑧Nb、Ti、V。为保证材料(liào)的耐硫酸露点腐蚀性能、优良焊接性能和(hé)强度,选(xuǎn)择(zé)加入Nb、Ti、V细化晶粒元素,主要起细晶强化和析出强化的作用(yòng)。
⑨其他因素介质中的其他极性气(qì)体对露点温度和冷凝液的pH值有影响,设(shè)备的选(xuǎn)材和热处理状(zhuàng)态可能影响到腐蚀类型,特别是在有点蚀或应力腐蚀的(de)环境-材料组合上,腐(fǔ)蚀(shí)类型会随着腐蚀(shí)的进(jìn)程而发生改变(biàn)。设备的几何形状影响(xiǎng)到冷凝液的聚集和流动,从而影响设备(bèi)腐蚀的分布和腐蚀程度。