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摘 要：奥氏体不锈钢在海洋资源的开发和利用过程中是不可或缺的一种材料，如海上发电设备、海滨大型跨海桥梁、钻井平台、与海洋开发相关的海底容器等，都需用到奥氏体不锈钢。奥氏体以其优越的耐腐蚀性能受到了众多开发商的信赖，但因为海洋环境是一个腐蚀性很强的灾害环境，奥氏体不锈钢会不可避免的受到腐蚀。至今为止，奥氏体不锈钢在海洋中的腐蚀一直是影响海洋资源开发的重要问题。那么，奥氏体不锈钢在海洋中的腐蚀受哪些因素影响呢，本文主要论述导致海洋环境中奥氏体不锈钢受到腐蚀的各种因素以及必要的防护措施。
关键词：海洋环境；奥氏体不锈钢腐蚀
中图分类号：TG172.9 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0347-01
1 研究背景及意义
当前，奥氏体不锈钢是一种不可或缺的金属材料，截至目前已有近百年的历史。奥氏体不锈钢材料具有很多优越特质，具体表现为强度高，耐腐蚀性好，可焊接性优良，以及易加工性和光泽性佳等，在航天航空、机械加工、能源及海洋等各种领域得到了大量应用。奥氏体不锈钢很久以来就用于航海动力装置上的过热器管道及透平机叶片，也用于远洋商船上的大容量化学容器，其使用条件在某些方面与陆地化工厂的使用条件截然不同，海洋中的应用环境更是极其复杂多变，即使性能再优越的不锈钢，也难以抗拒海水的长时间腐蚀。
另一方面，由于陆地资源变的匮乏，加强对海洋资源的開发又势在必行，因此，奥氏体不锈钢在海洋工作环境中得到了大量应用，这也就对奥氏体不锈钢提出了更高的要求。若奥氏体不锈钢的研究得到进一步的发展，必将对奥氏体不锈钢的制造提供积极的影响，从而缓解不锈钢材料在海洋环境中所面临的压力，为大力开发海洋资源提供有力保障，为中国经济的快速发展增砖添瓦。
2 海洋环境下影响奥氏体不锈钢腐蚀的因素
2.1 氯离子含量和pH值
海水中有极其丰富的氯离子，而又因为水中拥有一定成分的二氧化碳，这就造成了氯离子与氧化膜发生化学反应，导致不锈钢氧化膜破坏和裸露的部分溶解。而海水中的pH值普遍较高，范围一般在8.0～8.5之间，海水中有机物的腐烂，浮游植物的光合作用，以及海底动物的呼吸作用都影响着海水的pH值。因此，海水中的pH值也在随着环境的变化而变化，对奥氏体不锈钢来说，当海水中的pH值降低时，破裂速度增大，加快氧化化学反应。
2.2 海水温度和氧气含量
众所周知，我国的南北海域跨度非常的大，海域辽阔，横跨了温带、亚热带、热带，因此在这些海域水温的差别较为明显。在渤海，等深线与等温线大致上平行分布，因此，在次海域冬季的各水层温度分布差别不大。沿海浅水区每年夏季表层水温可达28℃，但是在冬季时均都会出现短暂结冰现象。黄海夏季表层水温最高可达到大约28℃左右，冬季各水层分布极为相似，水温最低可达到1℃。海水温度的季度差、地域差、昼夜差，给奥氏体不锈钢带来了严峻的考验，温度适宜，可加速不锈钢的氧化反应，致使奥氏体不锈钢加快了腐蚀开裂速度。
海洋中的氧气含量主要取决于盐度和温度，因为同一地区的海水中盐度几乎不会有什么变化，所以温度对海洋中的氧气含量有着非常重要的作用，当温度升高时，水中氧气的含量就会降低，当温度降低，水中氧气含量就会升高，与此同时，海水中氧气的含量又会直接影响奥氏体不锈钢的氧化过程，造成奥氏体不锈钢的腐蚀。
2.3 海洋微生物
对于金属材料，即使是性能优越的奥氏体不锈钢，都会遭受微生物腐蚀的影响。海洋微生物的种类繁多，但人们目前认知的腐蚀微生物的种类，仍是极其有限的，对腐蚀微生物群落的研究，也是处于起步阶段。和腐蚀相关的微生物，通常的分类有产酸细菌，金属氧化细菌（如铁氧化细菌、锰氧化细菌等）、铁还原细菌和产甲烷古菌等，微生物腐蚀之所以受到广泛关注，主要是微生物诱导加速材料的腐蚀破坏。实际环境中的腐蚀通常都是多因素协同或叠加的结果，微生物本身也没有创造新的腐蚀破坏形式，微生物可以促进材料的孔蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀，也会诱导材料的氢脆和应力腐蚀破坏。有统计认为，管线腐蚀损失的20%可归因于微生物腐蚀破坏。对于奥氏体不锈钢这样的材料，主要表现为微生物影响的腐蚀均匀减薄以及孔蚀等局部腐蚀。在海底运输管道中，微生物黏膜能够阻止杀菌剂的渗入，但腐蚀微生物却常常造成孔蚀甚至穿孔。
2.4 海水流速
我们都知道水滴石穿，水流击在石头上，日积月累之下，会造成巨大的破坏。更何况是有很大盐度和酸性的海水，在这种情况下，海水的流速也会对奥氏体不锈钢造成巨大的腐蚀。海水的波浪和流速都是影响腐蚀的重要因素。如果流速变的越来越快，海水中氧气的含量也会变多，然后就会形成化学反应，奥氏体不锈钢的腐蚀加快；当海水流速越来越快，海水中氧气充足，化学反应的阴极受氧的还原控制，腐蚀的速度即快又比较稳定；但是当海水流速到达某一标准时，不锈钢表面的保护膜被破坏，所以腐蚀的速度变的更快。
3 海洋中奥氏体不锈钢的防护
可以使用覆盖防腐技术利用金属镀层和防护涂层覆盖在奥氏体不锈钢表面，形成保护性的覆盖层，这样防止腐蚀介质和奥氏体不锈钢直接接触，以至于可以达到防腐目的。另一方面，如果是在封闭的海洋环境中，也能够使用添加缓蚀剂的方式来抑制奥氏体不锈钢的腐蚀，比如在海底管线和海水循环系统中添加缓蚀剂以防腐等。在海洋中对奥氏体不锈钢进行防腐并不容易，还需继续研究努力。
4 结 语
奥氏体不锈钢腐蚀开裂是一个极其复杂的过程，在海洋中，主要受到海洋中氯离子含量、ph值、温度、氧气含量、微生物、海水流速等的影响，另外也会受到奥氏体不锈钢本身材质的影响，所以，其影响因素众多，对海洋中奥氏体不锈钢的防护并不简单易行。对奥氏体不锈钢在海洋环境中的腐蚀研究仍需再接再厉，创造更大的进步，进而研究出更好的不锈钢防腐蚀措施。
参考文献
[1]罗 宏.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀[J].腐蚀科学与防护技术，2006，18（05）：357～360.
[2]苏璐璐.Q235钢和不锈钢海水腐蚀机理研究[D].济南：山东大学，2010.
[3]徐云飞.干切削奥氏体不锈钢0Cr18Ni9切削加工性能的研究[D].苏州：苏州大学，2011.
[4]Roberge P R，Klassen RD.Atmospheric corrosivity modeling-a review[J].Materials and Design，2002，23：321～330.
[5]任彦忠，王利民.海上风电塔筒防腐系统的选择与应用[J].风能，2012（4）：72～74.
[6]梁成浩.现代腐蚀科学与防护技术[M].上海：华东理工大学出版社，2006.
[7]陆 辉，杜东海，陈 凯，等.高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响[J].腐蚀与防护，2015，36（6）：531～533.
收稿日期：2018-3-25
关键词：海洋环境；奥氏体不锈钢腐蚀
中图分类号：TG172.9 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0347-01
1 研究背景及意义
当前，奥氏体不锈钢是一种不可或缺的金属材料，截至目前已有近百年的历史。奥氏体不锈钢材料具有很多优越特质，具体表现为强度高，耐腐蚀性好，可焊接性优良，以及易加工性和光泽性佳等，在航天航空、机械加工、能源及海洋等各种领域得到了大量应用。奥氏体不锈钢很久以来就用于航海动力装置上的过热器管道及透平机叶片，也用于远洋商船上的大容量化学容器，其使用条件在某些方面与陆地化工厂的使用条件截然不同，海洋中的应用环境更是极其复杂多变，即使性能再优越的不锈钢，也难以抗拒海水的长时间腐蚀。
另一方面，由于陆地资源变的匮乏，加强对海洋资源的開发又势在必行，因此，奥氏体不锈钢在海洋工作环境中得到了大量应用，这也就对奥氏体不锈钢提出了更高的要求。若奥氏体不锈钢的研究得到进一步的发展，必将对奥氏体不锈钢的制造提供积极的影响，从而缓解不锈钢材料在海洋环境中所面临的压力，为大力开发海洋资源提供有力保障，为中国经济的快速发展增砖添瓦。
2 海洋环境下影响奥氏体不锈钢腐蚀的因素
2.1 氯离子含量和pH值
海水中有极其丰富的氯离子，而又因为水中拥有一定成分的二氧化碳，这就造成了氯离子与氧化膜发生化学反应，导致不锈钢氧化膜破坏和裸露的部分溶解。而海水中的pH值普遍较高，范围一般在8.0～8.5之间，海水中有机物的腐烂，浮游植物的光合作用，以及海底动物的呼吸作用都影响着海水的pH值。因此，海水中的pH值也在随着环境的变化而变化，对奥氏体不锈钢来说，当海水中的pH值降低时，破裂速度增大，加快氧化化学反应。
2.2 海水温度和氧气含量
众所周知，我国的南北海域跨度非常的大，海域辽阔，横跨了温带、亚热带、热带，因此在这些海域水温的差别较为明显。在渤海，等深线与等温线大致上平行分布，因此，在次海域冬季的各水层温度分布差别不大。沿海浅水区每年夏季表层水温可达28℃，但是在冬季时均都会出现短暂结冰现象。黄海夏季表层水温最高可达到大约28℃左右，冬季各水层分布极为相似，水温最低可达到1℃。海水温度的季度差、地域差、昼夜差，给奥氏体不锈钢带来了严峻的考验，温度适宜，可加速不锈钢的氧化反应，致使奥氏体不锈钢加快了腐蚀开裂速度。
海洋中的氧气含量主要取决于盐度和温度，因为同一地区的海水中盐度几乎不会有什么变化，所以温度对海洋中的氧气含量有着非常重要的作用，当温度升高时，水中氧气的含量就会降低，当温度降低，水中氧气含量就会升高，与此同时，海水中氧气的含量又会直接影响奥氏体不锈钢的氧化过程，造成奥氏体不锈钢的腐蚀。
2.3 海洋微生物
对于金属材料，即使是性能优越的奥氏体不锈钢，都会遭受微生物腐蚀的影响。海洋微生物的种类繁多，但人们目前认知的腐蚀微生物的种类，仍是极其有限的，对腐蚀微生物群落的研究，也是处于起步阶段。和腐蚀相关的微生物，通常的分类有产酸细菌，金属氧化细菌（如铁氧化细菌、锰氧化细菌等）、铁还原细菌和产甲烷古菌等，微生物腐蚀之所以受到广泛关注，主要是微生物诱导加速材料的腐蚀破坏。实际环境中的腐蚀通常都是多因素协同或叠加的结果，微生物本身也没有创造新的腐蚀破坏形式，微生物可以促进材料的孔蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀，也会诱导材料的氢脆和应力腐蚀破坏。有统计认为，管线腐蚀损失的20%可归因于微生物腐蚀破坏。对于奥氏体不锈钢这样的材料，主要表现为微生物影响的腐蚀均匀减薄以及孔蚀等局部腐蚀。在海底运输管道中，微生物黏膜能够阻止杀菌剂的渗入，但腐蚀微生物却常常造成孔蚀甚至穿孔。
2.4 海水流速
我们都知道水滴石穿，水流击在石头上，日积月累之下，会造成巨大的破坏。更何况是有很大盐度和酸性的海水，在这种情况下，海水的流速也会对奥氏体不锈钢造成巨大的腐蚀。海水的波浪和流速都是影响腐蚀的重要因素。如果流速变的越来越快，海水中氧气的含量也会变多，然后就会形成化学反应，奥氏体不锈钢的腐蚀加快；当海水流速越来越快，海水中氧气充足，化学反应的阴极受氧的还原控制，腐蚀的速度即快又比较稳定；但是当海水流速到达某一标准时，不锈钢表面的保护膜被破坏，所以腐蚀的速度变的更快。
3 海洋中奥氏体不锈钢的防护
可以使用覆盖防腐技术利用金属镀层和防护涂层覆盖在奥氏体不锈钢表面，形成保护性的覆盖层，这样防止腐蚀介质和奥氏体不锈钢直接接触，以至于可以达到防腐目的。另一方面，如果是在封闭的海洋环境中，也能够使用添加缓蚀剂的方式来抑制奥氏体不锈钢的腐蚀，比如在海底管线和海水循环系统中添加缓蚀剂以防腐等。在海洋中对奥氏体不锈钢进行防腐并不容易，还需继续研究努力。
4 结 语
奥氏体不锈钢腐蚀开裂是一个极其复杂的过程，在海洋中，主要受到海洋中氯离子含量、ph值、温度、氧气含量、微生物、海水流速等的影响，另外也会受到奥氏体不锈钢本身材质的影响，所以，其影响因素众多，对海洋中奥氏体不锈钢的防护并不简单易行。对奥氏体不锈钢在海洋环境中的腐蚀研究仍需再接再厉，创造更大的进步，进而研究出更好的不锈钢防腐蚀措施。
参考文献
[1]罗 宏.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀[J].腐蚀科学与防护技术，2006，18（05）：357～360.
[2]苏璐璐.Q235钢和不锈钢海水腐蚀机理研究[D].济南：山东大学，2010.
[3]徐云飞.干切削奥氏体不锈钢0Cr18Ni9切削加工性能的研究[D].苏州：苏州大学，2011.
[4]Roberge P R，Klassen RD.Atmospheric corrosivity modeling-a review[J].Materials and Design，2002，23：321～330.
[5]任彦忠，王利民.海上风电塔筒防腐系统的选择与应用[J].风能，2012（4）：72～74.
[6]梁成浩.现代腐蚀科学与防护技术[M].上海：华东理工大学出版社，2006.
[7]陆 辉，杜东海，陈 凯，等.高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响[J].腐蚀与防护，2015，36（6）：531～533.
收稿日期：2018-3-25