1、引言

奥氏体不锈钢常被使用于电厂炼厂、化工厂和造纸厂等，其具有良好的冷、热加工性,低温性,焊接性及无磁性等特点，对于氧化性酸、稀碱液、大部分有机酸、无机.盐、大气和水蒸汽等具有良好的耐蚀性。然而，用于冷却水系统的316.317等奥氏体不锈钢并非真正的“不锈"，该系列不锈钢也会被腐蚀、穿孔甚至断裂.这些现象均与不锈钢周围的氯离子有关。但由于其腐蚀机理尚不完全明确，影响因素较为复杂，因此对于冷却水中可避免不锈钢腐蚀的氯离子浓度限值并不明确。本文结合近年来的工作，探讨了影响金属腐蚀试验，316，317不锈钢耐氯离子腐蚀性能的因素，为尽量避免和消除腐蚀做参考。

2、CI-对奥氏体不锈钢的腐蚀机理

对于奧氏体不锈钢的腐蚀问题，已有大量的文献报道0.2,在含CI的介质中的腐蚀机理也有很多研究，不锈钢的耐蚀性与其表面钝化膜性能密切相关，而氯离子是破坏不锈钢钝化膜的最重要的侵蚀性离子，分析CI-对不锈钢腐蚀主要有以下几类：

2.1 孔蚀

所有金属材料都含有不同程度的非金属夹杂物，如硫化物，氧化物等,金属材料表面的非金属化合物，在C-的腐蚀作用下将会很快变为坑点腐蚀形态。而坑点一旦形成，由于闭塞电池的作用，坑外的CI-将向坑内不断迁移，而坑内带正电荷的金属离子则会向坑外迁移，从而形成电化学腐蚀。2002年M.P.Ryan等提出了与MnS包裹体相关的氯离子对不锈钢的腐蚀机理。

对于合金含量较低且不含钼的不锈钢材料，表面虽然具有比较致密的氧化膜，但由于CIr的作用很容易发生坑点腐蚀，进而导致应力腐蚀。在不锈钢材料中，含Mo的材料比不含Mo的材料耐点腐蚀性能好，因Mo含量越多，耐坑点腐蚀的性能越好，当钢中的Mo含量≥3%时，就可以达到完全阻止CI-向材料基体渗透的效果。

Ni在奧氏体不锈钢中的主要作用是形成并稳定奧氏体，使钢获得完全奧氏体组织，在提高材料韧性的同时可以提高钢的抗氧化腐蚀能力，但一般的奧氏体钢中的Ni并不能在有CI腐蚀的环境中起到抗点腐蚀的作用。

2.2 缝隙腐蚀

缝隙腐蚀与坑点腐蚀机理非常相似，同样是由于氯离子的迁移和氯化物的水解造成，在局部区域形成酸性环境，从而致使合金被破坏。这类腐蚀一般发生在法兰垫片、搭接缝、螺栓螺帽的缝隙，以及换热管与管板孔的缝隙部位，通常缝隙腐蚀就出现在几微米宽的窄豁缝中，例如在冷却水系统中，不锈钢板式和框式换热器常发生缝隙腐蚀。总的来说，与孔蚀相比,缝隙腐蚀对氯离子的限度更为严格，因为更窄的缝隙会使胸蚀产物的浓度更高，pH也就更低。

2.3 应力腐蚀

Cr的应力腐蚀对奧氏体不锈钢破坏性极大，影响奧氏体不锈钢应力腐蚀的重要因素有工作温度,周围介质，非金属夹杂物的形态、大小和分布以及加工应力等,应力的产生破坏了金属内部稳定的组织，使得晶粒在应力的作用下沿应力方向发生位错而形成滑移台阶，这些滑移台阶的形成增加了吸附和渗透CI-的可能性。

3、316、317不锈钢中外牌号及化学成分

为了分析316.317各牌号不锈钢耐氯离子腐蚀能力，中外牌号对比及各钢号化学成分如表1.2所示。

4、316、317 不锈钢各牌号抗氯离子腐蚀特性比较

316、317各牌号不锈钢化学成分可以看出，317各牌号不锈钢中的铬和钼含量较316各牌号不锈钢大，根据氯离子对不锈钢的腐蚀机理，钼含量超过3%时，可以充分阻止CI-向材料基体渗透。

根据《火力发电厂凝汽器管选材导则》中关于常用不锈钢凝汽器管适用水质的参考标准，316.316L不锈钢的耐氯离子腐蚀极限浓度值为100mg/Lppm):317.317L不锈钢的耐氯离子腐蚀极限浓度值为5000mg/L(pm)。美国合成氨工业确定氯离子浓度为500mg/L是避免316不锈钢发生孔蚀和应力腐蚀开裂的合理限度，其他各行业也有自己非官方的耐氯离子限度。根据《腐蚀数据与选材手册》一书中提出,316、317不锈钢在氯离子环境中的腐蚀速率跟温度有关，温度越高腐蚀速率越高。

5、结论

（1）奥氏体不锈钢主要依靠一层超薄的氧化铬钝化膜抵抗氯离子腐蚀，当材料中因贫铬或其他因素导致钝化膜破裂时，奧氏体不锈钢就会发生孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂等局部腐蚀现象。

（2）奥氏体不锈钢钼含量大于3%时，可以完全阻止CI-向材料基体内渗透，即可以免于腐蚀。而317系列不锈钢中钼含量均大于3%。

（3）316.317不锈钢在氯离子环境中的腐蚀速率跟温度有关，温度越高腐蚀速率越高。

（4）在有氯离子存在的环境中对不锈钢进行选材时，首先需考虑其铬、钼和氮的含量，其次应根据环境温度的不同选择适当的材料。

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