摘 要：奧氏體不銹鋼在海洋資源的開發(fā)和利用過程中是不可或缺的一種材料，如海上發(fā)電設(shè)備、海濱大型跨海橋梁、鉆井平臺(tái)、與海洋開發(fā)相關(guān)的海底容器等，都需用到奧氏體不銹鋼。奧氏體以其優(yōu)越的耐腐蝕性能受到了眾多開發(fā)商的信賴，但因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境是一個(gè)腐蝕性很強(qiáng)的災(zāi)害環(huán)境，奧氏體不銹鋼會(huì)不可避免的受到腐蝕。至今為止，奧氏體不銹鋼在海洋中的腐蝕一直是影響海洋資源開發(fā)的重要問題。那么，奧氏體不銹鋼在海洋中的腐蝕受哪些因素影響呢，本文主要論述導(dǎo)致海洋環(huán)境中奧氏體不銹鋼受到腐蝕的各種因素以及必要的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境；奧氏體不銹鋼腐蝕

中圖分類號(hào)：TG172.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）12-0347-01

1 研究背景及意義

當(dāng)前，奧氏體不銹鋼是一種不可或缺的金屬材料，截至目前已有近百年的歷史。奧氏體不銹鋼材料具有很多優(yōu)越特質(zhì)，具體表現(xiàn)為強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，可焊接性優(yōu)良，以及易加工性和光澤性佳等，在航天航空、機(jī)械加工、能源及海洋等各種領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。奧氏體不銹鋼很久以來就用于航海動(dòng)力裝置上的過熱器管道及透平機(jī)葉片，也用于遠(yuǎn)洋商船上的大容量化學(xué)容器，其使用條件在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同，海洋中的應(yīng)用環(huán)境更是極其復(fù)雜多變，即使性能再優(yōu)越的不銹鋼，也難以抗拒海水的長時(shí)間腐蝕。

另一方面，由于陸地資源變的匱乏，加強(qiáng)對海洋資源的開發(fā)又勢在必行，因此，奧氏體不銹鋼在海洋工作環(huán)境中得到了大量應(yīng)用，這也就對奧氏體不銹鋼提出了更高的要求。若奧氏體不銹鋼的研究得到進(jìn)一步的發(fā)展，必將對奧氏體不銹鋼的制造提供積極的影響，從而緩解不銹鋼材料在海洋環(huán)境中所面臨的壓力，為大力開發(fā)海洋資源提供有力保障，為中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展增磚添瓦。

2 海洋環(huán)境下影響奧氏體不銹鋼腐蝕的因素

2.1 氯離子含量和pH值

海水中有極其豐富的氯離子，而又因?yàn)樗袚碛幸欢ǔ煞值亩趸?，這就造成了氯離子與氧化膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致不銹鋼氧化膜破壞和裸露的部分溶解。而海水中的pH值普遍較高，范圍一般在8.0～8.5之間，海水中有機(jī)物的腐爛，浮游植物的光合作用，以及海底動(dòng)物的呼吸作用都影響著海水的pH值。因此，海水中的pH值也在隨著環(huán)境的變化而變化，對奧氏體不銹鋼來說，當(dāng)海水中的pH值降低時(shí)，破裂速度增大，加快氧化化學(xué)反應(yīng)。

2.2 海水溫度和氧氣含量

眾所周知，我國的南北海域跨度非常的大，海域遼闊，橫跨了溫帶、亞熱帶、熱帶，因此在這些海域水溫的差別較為明顯。在渤海，等深線與等溫線大致上平行分布，因此，在次海域冬季的各水層溫度分布差別不大。沿海淺水區(qū)每年夏季表層水溫可達(dá)28℃，但是在冬季時(shí)均都會(huì)出現(xiàn)短暫結(jié)冰現(xiàn)象。黃海夏季表層水溫最高可達(dá)到大約28℃左右，冬季各水層分布極為相似，水溫最低可達(dá)到1℃。海水溫度的季度差、地域差、晝夜差，給奧氏體不銹鋼帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，溫度適宜，可加速不銹鋼的氧化反應(yīng)，致使奧氏體不銹鋼加快了腐蝕開裂速度。

海洋中的氧氣含量主要取決于鹽度和溫度，因?yàn)橥坏貐^(qū)的海水中鹽度幾乎不會(huì)有什么變化，所以溫度對海洋中的氧氣含量有著非常重要的作用，當(dāng)溫度升高時(shí)，水中氧氣的含量就會(huì)降低，當(dāng)溫度降低，水中氧氣含量就會(huì)升高，與此同時(shí)，海水中氧氣的含量又會(huì)直接影響奧氏體不銹鋼的氧化過程，造成奧氏體不銹鋼的腐蝕。

2.3 海洋微生物

對于金屬材料，即使是性能優(yōu)越的奧氏體不銹鋼，都會(huì)遭受微生物腐蝕的影響。海洋微生物的種類繁多，但人們目前認(rèn)知的腐蝕微生物的種類，仍是極其有限的，對腐蝕微生物群落的研究，也是處于起步階段。和腐蝕相關(guān)的微生物，通常的分類有產(chǎn)酸細(xì)菌，金屬氧化細(xì)菌（如鐵氧化細(xì)菌、錳氧化細(xì)菌等）、鐵還原細(xì)菌和產(chǎn)甲烷古菌等，微生物腐蝕之所以受到廣泛關(guān)注，主要是微生物誘導(dǎo)加速材料的腐蝕破壞。實(shí)際環(huán)境中的腐蝕通常都是多因素協(xié)同或疊加的結(jié)果，微生物本身也沒有創(chuàng)造新的腐蝕破壞形式，微生物可以促進(jìn)材料的孔蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕，也會(huì)誘導(dǎo)材料的氫脆和應(yīng)力腐蝕破壞。有統(tǒng)計(jì)認(rèn)為，管線腐蝕損失的20%可歸因于微生物腐蝕破壞。對于奧氏體不銹鋼這樣的材料，主要表現(xiàn)為微生物影響的腐蝕均勻減薄以及孔蝕等局部腐蝕。在海底運(yùn)輸管道中，微生物黏膜能夠阻止殺菌劑的滲入，但腐蝕微生物卻常常造成孔蝕甚至穿孔。

2.4 海水流速

我們都知道水滴石穿，水流擊在石頭上，日積月累之下，會(huì)造成巨大的破壞。更何況是有很大鹽度和酸性的海水，在這種情況下，海水的流速也會(huì)對奧氏體不銹鋼造成巨大的腐蝕。海水的波浪和流速都是影響腐蝕的重要因素。如果流速變的越來越快，海水中氧氣的含量也會(huì)變多，然后就會(huì)形成化學(xué)反應(yīng)，奧氏體不銹鋼的腐蝕加快；當(dāng)海水流速越來越快，海水中氧氣充足，化學(xué)反應(yīng)的陰極受氧的還原控制，腐蝕的速度即快又比較穩(wěn)定；但是當(dāng)海水流速到達(dá)某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不銹鋼表面的保護(hù)膜被破壞，所以腐蝕的速度變的更快。

3 海洋中奧氏體不銹鋼的防護(hù)

可以使用覆蓋防腐技術(shù)利用金屬鍍層和防護(hù)涂層覆蓋在奧氏體不銹鋼表面，形成保護(hù)性的覆蓋層，這樣防止腐蝕介質(zhì)和奧氏體不銹鋼直接接觸，以至于可以達(dá)到防腐目的。另一方面，如果是在封閉的海洋環(huán)境中，也能夠使用添加緩蝕劑的方式來抑制奧氏體不銹鋼的腐蝕，比如在海底管線和海水循環(huán)系統(tǒng)中添加緩蝕劑以防腐等。在海洋中對奧氏體不銹鋼進(jìn)行防腐并不容易，還需繼續(xù)研究努力。

4 結(jié) 語

奧氏體不銹鋼腐蝕開裂是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，在海洋中，主要受到海洋中氯離子含量、ph值、溫度、氧氣含量、微生物、海水流速等的影響，另外也會(huì)受到奧氏體不銹鋼本身材質(zhì)的影響，所以，其影響因素眾多，對海洋中奧氏體不銹鋼的防護(hù)并不簡單易行。對奧氏體不銹鋼在海洋環(huán)境中的腐蝕研究仍需再接再厲，創(chuàng)造更大的進(jìn)步，進(jìn)而研究出更好的不銹鋼防腐蝕措施。

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收稿日期：2018-3-25