馬氏體不銹鋼材料防銹蝕保存研究

吳文濤

（上海第一機(jī)床廠有限公司，上海 201306）

所謂的馬氏體不銹鋼材料，是可硬化不銹鋼類別，原有普通不銹鋼材料的性能在通過包括淬火、回火等熱處理后，材料性能將大大改善，從而形成馬氏體不銹鋼材料。馬氏體不銹鋼之所以能夠具備可硬化特性，在于其材料特性上具有以下兩個特點(diǎn):首先是必須確定有奧氏體相區(qū)的存在。只有具備了這一項(xiàng)區(qū)，才可以確保不銹鋼材料在該溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行較高強(qiáng)度或較長時間熱處理時，材料中所含有碳化物才可以溶入到鋼材質(zhì)之中，進(jìn)而形成馬氏體。

1 馬氏體不銹鋼材料分類

從具體的成分規(guī)劃上可以看出，作為具有高強(qiáng)度和耐腐蝕性特征的不銹鋼材料，馬氏體不銹鋼在材料成分上的一大特征，在于材料中鉻的含量需要保證在12%～18%這一區(qū)間之內(nèi)。綜合當(dāng)前世界范圍內(nèi)馬氏體不銹鋼材料的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，該類型不銹鋼鋼材主要是包括含13%Cr的低碳或中碳鋼、含18%Cr的高碳鋼以及含2%鎳的17%Cr低碳鋼等幾大類。基于馬氏體不銹鋼所具有的材料特征，使得馬氏體不銹鋼廣泛應(yīng)用于對材料強(qiáng)度和耐腐蝕性具有較高要求的產(chǎn)品或零件。例如對材料強(qiáng)度要求極高的蒸汽渦輪葉片、需要確保在輻射環(huán)境下能夠具有長效工作周期的活門、螺栓，以及其他包括醫(yī)療器械、彈簧等具有對材料材質(zhì)要求較高的應(yīng)用場景，馬氏體不銹鋼材料的主要類型，其性能見表1所示。

決定馬氏體不銹鋼材料抗腐蝕性的最大因素在于材質(zhì)本身鉻含量的高低，這一特性主要是由于材質(zhì)中所含有的鉻和碳在發(fā)生反應(yīng)所形成的碳化鉻，對于材料的抗腐蝕性高低將具有至關(guān)重要的影響。但需要指出的是，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，為了進(jìn)一步提高馬氏體不銹鋼產(chǎn)品的強(qiáng)度，生產(chǎn)廠家往往會通過增加碳含量的方式來進(jìn)行對馬氏體不銹鋼材料強(qiáng)硬度的提升，但由于材質(zhì)本身的鉻含量受限，這就造成了材料強(qiáng)度增加的同時，產(chǎn)品的可塑性和耐腐蝕性隨之降低，也就直接導(dǎo)致了馬氏體不銹鋼產(chǎn)品在耐腐蝕性上往往呈現(xiàn)出相對奧氏體較差的態(tài)勢。

表1 馬氏體不銹鋼材料主要類型分類

2 馬氏體不銹鋼材料銹蝕原因

導(dǎo)致馬氏體不銹鋼材料發(fā)生腐蝕的原因主要包括電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩大類：

（1）電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的主要場景在于以港口環(huán)境為代表的潮濕的空氣環(huán)境下。不銹鋼材質(zhì)表面如果沾有碳鋼金屬或其它金屬元素的灰塵，那么這就使得在潮濕的空氣中，不銹鋼表面所含有的金屬元素附著物與不銹鋼材質(zhì)本身，通過潮濕空氣中所含有的冷凝水形成微電池狀態(tài)，并以此來引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，從而形成電化學(xué)腐蝕。在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，不銹鋼材質(zhì)本身的保護(hù)膜將會隨之受到破壞，并隨之引發(fā)腐蝕情況。在電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生時，如果不采取相應(yīng)的保護(hù)措施，減少微電池現(xiàn)象的存在，那么腐蝕將會持續(xù)下去，直到材料失去使用價值。

（2）除了電化學(xué)腐蝕之外，在污染空氣條件下，由于空氣中所含有的輻射性物質(zhì)，從而導(dǎo)致不銹鋼產(chǎn)品發(fā)生腐蝕的情況屬于化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的主要原因在于空氣中所含有的大量硫化物等具有腐蝕性的污染元素在與空氣中水分發(fā)生反應(yīng)后，形成包括硫酸、硝酸等在內(nèi)的強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，從而引發(fā)對馬氏體不銹鋼產(chǎn)品的腐蝕。一般來說化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的主要環(huán)境在濕度較大的場所，或鹽分較大的水分侵蝕。

3 馬氏體不銹鋼材料防銹蝕保存措施

在上文分析的基礎(chǔ)之上，我們結(jié)合具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)針對馬氏體不銹鋼材料防銹蝕的保存進(jìn)行了分析。主要可以從以下幾個方面進(jìn)行。

3.1 針對馬氏體不銹鋼材料的放置場所必須要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇

由于馬氏體不銹鋼材料的特殊性，在上文中我們曾經(jīng)提到馬氏體不銹鋼材料銹蝕的主要原因之一，就是放置的場所問題，因此我們在進(jìn)行保存的過程中，必須要選擇適當(dāng)?shù)膱鏊乐共牧袭a(chǎn)生銹蝕。在倉庫內(nèi)進(jìn)行存放時，必須要保證存放的場所保持干燥整潔。存放的位置必須要與有可能產(chǎn)生有害氣體以及粉塵的車間場所，保持一定的距離。另外，必須要定點(diǎn)分批存放，不能夠與酸、堿類的物質(zhì)混雜存放在一起。

3.2 不同類別的不銹鋼材料制品進(jìn)行分開存放

在對不銹鋼材料進(jìn)行存放保存時，還需要注意針對不同類別的不銹鋼制品進(jìn)行分別考慮，留有明顯的間距，以防止這些不銹鋼材料在相互接觸當(dāng)中發(fā)生接觸腐蝕。一般來說，根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對熱軋類的不銹鋼材料可以加上氈墊，有條件的話，可以根據(jù)不同的類別，將它存放在專用的專庫內(nèi)。

3.3 及時關(guān)注天氣信息，保持倉庫條件穩(wěn)定

一般來說我們在進(jìn)行馬氏體不銹鋼材料保存的過程當(dāng)中，必須要隨時掌握外界的天氣變化，防止對倉庫內(nèi)的條件產(chǎn)生影響。正常條件下，倉庫內(nèi)的相對濕度必須要保持在臨界速度以下，一般來說我們可以將它控制在60%左右。另外，當(dāng)外界天氣發(fā)生變化，出現(xiàn)臺風(fēng)或暴雨等惡劣天氣的時候，必須要保證隨時進(jìn)行通風(fēng)、除濕防潮，可以在倉庫中放置一定量的干燥劑。保證倉庫當(dāng)中的濕度和溫度的穩(wěn)定，也是防止馬氏體不銹鋼材料銹蝕的重要因素。

3.4 保證材料有合理的擺放方式

對于倉庫環(huán)境，初始條件不是特別理想的情況下，可以對入場后的馬氏體不銹鋼材料進(jìn)行密封，密封之后必須要保證材料與外界能夠完全達(dá)到隔離空氣的效果，通過這樣可以保證不銹鋼材料，避免受到潮氣影響產(chǎn)生銹蝕。必須要注意的是，對于密封保存的這些材料，在密封之前要進(jìn)行檢查，保證未曾受潮且質(zhì)量完好。

3.5 特殊情況下可以對材料進(jìn)行噴油防銹

在一些潮濕或者炎熱的時期，如果僅僅通過上述的工作還無法確保不銹鋼材料完全達(dá)到預(yù)期的效果的話，那么我們可以對不銹鋼材料進(jìn)行表面噴油，通過這種方式可以達(dá)到較好的防銹效果。但是這一點(diǎn)有一個必須要注意的地方，就是建筑類的制品，或者是需要再進(jìn)行冷軋冷拔的材料，不宜噴油。

4 結(jié)語

通過在倉儲保存過程當(dāng)中采取一定的措施，可以有效防止馬氏體不銹鋼材料產(chǎn)生銹蝕。希望本文的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)ν衅鸬揭欢ǖ慕梃b作用。