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不锈钢遭腐蚀的原因,及过程
学家的一项研究表明,不锈钢里微小的硫化锰高浓度区域能导致不锈钢锈蚀。
不锈钢是铁、铬和镍的合金, 出现在20世纪初。由于不锈钢具有优异的抗腐蚀特性,因而它常常被用在恶劣的工作环境下,或者用来制造餐具和医疗用具。
不锈钢的腐蚀速率非常之慢,在理想情况下每100万年才能腐蚀1厘米。但是在实际应用中,腐蚀往往在某处产生和扩大, 导致整块不锈钢的腐蚀。
此前有很多理论认为不锈钢中的杂质导致了腐蚀,但是对于腐蚀发生的具体机制还不很清楚。在 一期的英国《自然》杂志上,一个英国研究小组报告了他们对于不锈钢腐蚀过程的研究成果。他们发现不锈钢中微小的硫化锰高浓度区域是导致不锈钢腐蚀的元凶。
腐蚀发生处并不是随机的,它们总是产生在小块硫化锰周围几百纳米的区域。科学家的研究表明,在不锈钢制造过程中,硫化锰在局部产生高浓度的聚集,导致在其周围区域中铬元素浓度的降低。铬元素和氧气反应产生铬的氧化物能够起到防止腐蚀的作用。低浓度的铬区域 产生腐蚀,然后腐蚀会逐步扩大到整块不锈钢。在含有盐的水中,这个过程会变得更加迅速。
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不锈钢的历史起源:
不锈钢的发明和使用,要追溯到 次世界大战时期。英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,士兵用的步枪枪膛 易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。
布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国 权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。 次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令布雷尔利研制高强度耐磨合金钢,专门研究解决枪膛的磨损问题。布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。 ,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的 ,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。
实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。
布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。
22 缩孔残余 在横向酸浸试片的中心部位,呈现不规则的空洞或裂缝。空洞或裂缝中往往残留着外来杂质
23 非金属夹杂物 在横向酸性试片上见到一些无金属光泽,呈灰白色、米黄色和暗灰色等色彩,系钢中残留的氧化物、硫化物、硅酸盐等
24 金属夹杂物 在横向低倍试片上见到一些有金属光泽与基体金属显然不同的金属盐
25 过烧 观察经侵蚀后的显微组织时,往往在网络状氧化物周围的基体金属上可看到脱碳组织,其他金属如铜及其合金则有氧化铜沿晶界呈网络状或点状向试样内部延伸
26 白点 它是钢的内部破裂的一种。在钢件的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点,在经过磨光和酸蚀以后的横向切片上,则表现为细长的发裂,有时呈辐射状分布,有时则平行于变形方向或无规则地分布
27 晶粒粗大 酸浸试片断口上有强烈金属光泽
28 脱碳 钢的表层碳分较内层碳分降低的现象称为脱碳。全脱碳层是指钢的表面因脱碳而呈现全部为铁素体组织部分;部分脱碳是指在全脱碳层之后到钢的含碳量未减少的组织处
常用术语编辑
1 标准 标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发布,作为共同遵守的准则和依据。我国钢铁产品执行的标准有 标准(GB、GB/T)、行业标准(YB)、地方标准和企业标准
2 技术条件 标准中规定产品应该达到的各项性能指标和质量要求称为技术条件,如化学成分、外形尺寸、表面质量、物理性能、力学性能、工艺性能、内部组织,交货状态等
3 保证条件 按照金属材料技术条件的规定,生产厂应该进行检验并保证检验结果符合规定要求的性能、化学成分、内部组织等质量指标,称为保证条件
4 质量证明书 金属材料的生产和其他工业产品的生产一样,是按统一的标准规定进行的,执行产品出厂检验制度,不合格的金属材料不准交货。对于交货的金属材料,生产厂提供质量证明书以保证其质量。金属材料的质量证明书不仅说明材料的名称、规格、交货件数、重量等,而且还提供规定的保证项目的全部检验结果
质量证明书,是供方对该批产品检验结果的确认和保证,也是需方进行复检和使用的依据不锈钢知识23
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