Mo元素对304不锈钢管耐点蚀性能的影响

一种重要合金元素Mo在氯离子腐蚀环境下则起到了提高304不锈钢管耐点蚀性能的作用。Mo在304不锈钢管点蚀过程中的影响可以分为两个方面:

首先,Mo元素会改变304不锈钢管钝化膜的电化学性能,从而使其在氯离子腐蚀环境下更为稳定。Mo元素在钝化膜中表现为MoO2-4的形式。钼酸盐的存在导致钝化膜微电池反应中电子选择性产生变化,从而钝化膜的电化学性能发生改变。研究表明:改变电化学性能后的钝化膜在氯离子腐蚀环境中更为稳定,在阶段***了点蚀过程的发生。

其次,Mo元素会促进304不锈钢管的再钝化过程。图7为Mo元素的电位与pH平衡图[5]。点蚀过程中蚀孔内存在由闭塞电池导致的自催化酸化作用,孔内氯化物浓度增加,pH降低。由图7可见:当pH降至4以下后,Mo元素以氧化物的形态存在,即钼酸盐转化为MoO3。而钼氧化物在氯离子腐蚀环境中不易溶解,将附着于304不锈钢管表面,从而隔离304不锈钢管与腐蚀环境,促进了304不锈钢管的再钝化过程。

304不锈钢管的加工过程

304不锈钢管是一种用穿孔方法加工成的中空无焊缝的管状钢材，一般304不锈钢管的外径范围为0.1-1425mm，壁厚范围为0.01-200mm.304不锈钢管由钢材到后成型分为三个过程:

个阶段是在轧钢厂完成，主要是通过铸造生成圈形实心的管坯.

第二个阶段是在轧管厂完成，将轧钢厂获得的图管坯切割成一段一段的坯料，然后传送到熔炉内加热，出炉后经过压力穿孔机穿孔.一般比较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机加工出的产品质量好、扩径量大.同时生产效率也比较高.穿孔时首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，橄圈度小，几何尺寸精度高;其次是毛管的内外表面要较光清，不得有结疤.折益、裂纹等缺陷;后要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能够满足轧管机的要求.管坯穿孔后就面临着热轧和冷轧两种轧管方式，热轧是根据后续的工序减径母和经验公式确定钢管壁厚之后，通过连轧将毛管变为壁厚接近成品的钢坯，再将钢坯高速旋转入定径机得到所要的坯管.冷轧是管坯穿孔后，经过打头退火，用专门的酸性液体进行酸洗，经由多道冷轧形成坯管.

第三阶段是在制管厂完成.制管厂的后续处理分为热处理和管加工两部分，热处理是对坯管进行相应的热加工，然后娇直，再针对304不锈钢管是否存在裂纹.气泡等问题进行无损探伤，管加工是对坯管进行相应的机械加工，包括车丝、通径、涂漆等工艺，完成热处理和管加工后后就得到了成品钢管。

如何制备抗粘附能力强的304不锈钢管表面？

304不锈钢管表面抗黏附性是固体表面的一个重要特征，液体的劲附现象也是自然界中常见的界面现象之一，直接影响着304不锈钢管表面体的流动和相变特性。目前，国内外学者们虽然对表面液体黏附现象己开展了大量的实验和理论分析研究，但现有研究主要集中在光滑表面以及构造的规则性粗糙结构表面上，对于304不锈钢管加工表面润湿及黏附行为的认识相对缺乏。同时，由于小口径304不锈钢管***有耐腐蚀性、耐热性强等特点，在精密、航空航天、半导体工业当中被广泛运用。而如何制备抗黏附能力强的304不锈钢管道内表面一直是研究者们的关注焦点。

通过综合性分析国内外研究人员在固体材料表面抗黏附和304不锈钢管内表面抛光工艺等领域的研究方法与实验成果，发现目前对于表面黏附现象的研究还较为欠缺，没有一个系统且完善的理论来指导管道抗黏附内表面的制备，缺少一种可操作性强、成本低廉的304不锈钢管内表面制备技术。因此，本文采用理论分析一实验对比的方法，从固体材料表面抗黏附机理与管道内表面抛光技术两个方面进行深入研究。

在固体表面液体黏附机理方面，本文在结合固-液界面黏附功理论与光滑固体表面润湿模型的基础上，分析液体在机加工粗糙表面铺展的过程，研究固-液-气三相接触线的动态移动特性进而直接的分析液体的黏附过程，建立基于系统自由能的接触线铺展模型，为管道抗黏附表面的制备提供理论指导。进行机加工表面润湿实验，采用静态接触角测量的方式，论证所建立理论模型的正确性。

在小口径管道抗黏附内表面制备方面，文章探讨了目前电化学抛光技术在大长径比小口径管道内表面加工的缺陷与不足，给出一种可操作性强、加工成本低的管道内表面电化学抛光方案。分析了电化学抛光机理，通过实验性方法研究工具电极转速、工具电极进给速度、加工间隙、电流密度、电解液温度、电解液流速及加工时间对抛光质量的影响，为管道内表面抛光进行工艺优化提供依据。