不銹鋼的磨損與耐腐蝕機(jī)制

  磨損是材料在生產(chǎn)與使用過程中的一種失效形式，簡單地說，就是材料在使用過程中體積變小，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)，對于不銹鋼的磨損，會導(dǎo)致其表面鈍化膜的破壞，從而加速材料的腐蝕速度，對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也是最基本的磨損形式。同時在某些特殊條件下還存在腐蝕磨損和微動磨損。不銹鋼的硬度以及耐磨性很強(qiáng)，對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)來對材料的磨損性能進(jìn)行評價。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)，同時在磨損的過程中，可以通過測量材料磨損前后的質(zhì)量來確定磨損量的大小，從而確定材料磨損性能的優(yōu)劣。除此之外，還常常通過磨損率即磨損量與時間的比值以及相對磨損度來對材料的磨損性能進(jìn)行評價。

  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，表面會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，其電極電位可由-0.56V躍增至+0.2V，這個電極電位的提高，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。