马氏体不锈钢材料防锈蚀保存研究

吴文涛

（上海第一机床厂有限公司，上海 201306）

所谓的马氏体不锈钢材料，是可硬化不锈钢类别，原有普通不锈钢材料的性能在通过包括淬火、回火等热处理后，材料性能将大大改善，从而形成马氏体不锈钢材料。马氏体不锈钢之所以能够具备可硬化特性，在于其材料特性上具有以下两个特点:首先是必须确定有奥氏体相区的存在。只有具备了这一项区，才可以确保不锈钢材料在该温度区域内进行较高强度或较长时间热处理时，材料中所含有碳化物才可以溶入到钢材质之中，进而形成马氏体。

1 马氏体不锈钢材料分类

从具体的成分规划上可以看出，作为具有高强度和耐腐蚀性特征的不锈钢材料，马氏体不锈钢在材料成分上的一大特征，在于材料中铬的含量需要保证在12%～18%这一区间之内。综合当前世界范围内马氏体不锈钢材料的应用可以发现，该类型不锈钢钢材主要是包括含13%Cr的低碳或中碳钢、含18%Cr的高碳钢以及含2%镍的17%Cr低碳钢等几大类。基于马氏体不锈钢所具有的材料特征，使得马氏体不锈钢广泛应用于对材料强度和耐腐蚀性具有较高要求的产品或零件。例如对材料强度要求极高的蒸汽涡轮叶片、需要确保在辐射环境下能够具有长效工作周期的活门、螺栓，以及其他包括医疗器械、弹簧等具有对材料材质要求较高的应用场景，马氏体不锈钢材料的主要类型，其性能见表1所示。

决定马氏体不锈钢材料抗腐蚀性的最大因素在于材质本身铬含量的高低，这一特性主要是由于材质中所含有的铬和碳在发生反应所形成的碳化铬，对于材料的抗腐蚀性高低将具有至关重要的影响。但需要指出的是，在实际的应用过程中，为了进一步提高马氏体不锈钢产品的强度，生产厂家往往会通过增加碳含量的方式来进行对马氏体不锈钢材料强硬度的提升，但由于材质本身的铬含量受限，这就造成了材料强度增加的同时，产品的可塑性和耐腐蚀性随之降低，也就直接导致了马氏体不锈钢产品在耐腐蚀性上往往呈现出相对奥氏体较差的态势。

表1 马氏体不锈钢材料主要类型分类

2 马氏体不锈钢材料锈蚀原因

导致马氏体不锈钢材料发生腐蚀的原因主要包括电化学腐蚀和化学腐蚀两大类：

（1）电化学腐蚀产生的主要场景在于以港口环境为代表的潮湿的空气环境下。不锈钢材质表面如果沾有碳钢金属或其它金属元素的灰尘，那么这就使得在潮湿的空气中，不锈钢表面所含有的金属元素附着物与不锈钢材质本身，通过潮湿空气中所含有的冷凝水形成微电池状态，并以此来引发电化学反应，从而形成电化学腐蚀。在发生电化学腐蚀时，不锈钢材质本身的保护膜将会随之受到破坏，并随之引发腐蚀情况。在电化学腐蚀现象发生时，如果不采取相应的保护措施，减少微电池现象的存在，那么腐蚀将会持续下去，直到材料失去使用价值。

（2）除了电化学腐蚀之外，在污染空气条件下，由于空气中所含有的辐射性物质，从而导致不锈钢产品发生腐蚀的情况属于化学腐蚀。化学腐蚀产生的主要原因在于空气中所含有的大量硫化物等具有腐蚀性的污染元素在与空气中水分发生反应后，形成包括硫酸、硝酸等在内的强腐蚀性物质，从而引发对马氏体不锈钢产品的腐蚀。一般来说化学腐蚀产生的主要环境在湿度较大的场所，或盐分较大的水分侵蚀。

3 马氏体不锈钢材料防锈蚀保存措施

在上文分析的基础之上，我们结合具体实践经验针对马氏体不锈钢材料防锈蚀的保存进行了分析。主要可以从以下几个方面进行。

3.1 针对马氏体不锈钢材料的放置场所必须要进行适当的选择

由于马氏体不锈钢材料的特殊性，在上文中我们曾经提到马氏体不锈钢材料锈蚀的主要原因之一，就是放置的场所问题，因此我们在进行保存的过程中，必须要选择适当的场所，防止材料产生锈蚀。在仓库内进行存放时，必须要保证存放的场所保持干燥整洁。存放的位置必须要与有可能产生有害气体以及粉尘的车间场所，保持一定的距离。另外，必须要定点分批存放，不能够与酸、碱类的物质混杂存放在一起。

3.2 不同类别的不锈钢材料制品进行分开存放

在对不锈钢材料进行存放保存时，还需要注意针对不同类别的不锈钢制品进行分别考虑，留有明显的间距，以防止这些不锈钢材料在相互接触当中发生接触腐蚀。一般来说，根据我们的实践经验，针对热轧类的不锈钢材料可以加上毡垫，有条件的话，可以根据不同的类别，将它存放在专用的专库内。

3.3 及时关注天气信息，保持仓库条件稳定

一般来说我们在进行马氏体不锈钢材料保存的过程当中，必须要随时掌握外界的天气变化，防止对仓库内的条件产生影响。正常条件下，仓库内的相对湿度必须要保持在临界速度以下，一般来说我们可以将它控制在60%左右。另外，当外界天气发生变化，出现台风或暴雨等恶劣天气的时候，必须要保证随时进行通风、除湿防潮，可以在仓库中放置一定量的干燥剂。保证仓库当中的湿度和温度的稳定，也是防止马氏体不锈钢材料锈蚀的重要因素。

3.4 保证材料有合理的摆放方式

对于仓库环境，初始条件不是特别理想的情况下，可以对入场后的马氏体不锈钢材料进行密封，密封之后必须要保证材料与外界能够完全达到隔离空气的效果，通过这样可以保证不锈钢材料，避免受到潮气影响产生锈蚀。必须要注意的是，对于密封保存的这些材料，在密封之前要进行检查，保证未曾受潮且质量完好。

3.5 特殊情况下可以对材料进行喷油防锈

在一些潮湿或者炎热的时期，如果仅仅通过上述的工作还无法确保不锈钢材料完全达到预期的效果的话，那么我们可以对不锈钢材料进行表面喷油，通过这种方式可以达到较好的防锈效果。但是这一点有一个必须要注意的地方，就是建筑类的制品，或者是需要再进行冷轧冷拔的材料，不宜喷油。

4 结语

通过在仓储保存过程当中采取一定的措施，可以有效防止马氏体不锈钢材料产生锈蚀。希望本文的相关实践经验，能够对同行起到一定的借鉴作用。