氯離子對不銹鋼腐蝕的機理(編輯修改稿)
2025-09-05 13:02 本頁面
【文章內容簡介】 保護作用?？變冉橘|相對于孔外介質呈滯流狀態(tài),溶解的金屬陽離子不易往外擴散,溶解氧也不易擴散進來。由于孔內金屬陽離子濃度增加,氯離子遷入以維持電中性,這樣就使孔內形成金屬氯化物的濃溶液,這種濃溶液可使孔內金屬表面繼續(xù)維持活化狀態(tài)。又由于氯化物水解的結果,孔內介質酸度增加,使陽極溶解加快,蝕孔進一步發(fā)展,孔口介質的pH值逐漸升高,水中的可溶性鹽將轉化為沉淀物,結果銹層、垢層一起在孔口沉積形成一個閉塞電池。閉塞電池形成后,孔內、外物質交換更加困難,使孔內金屬氯化物更加濃縮,氯化物水解使介質酸度進一步增加,酸度的增加將使陽極溶解速度進一步加快,蝕孔的高速度深化,可把金屬斷面蝕穿。這種由閉塞電路引起的孔內酸化從而加速腐蝕的作用稱為自催化酸化作用。影響孔蝕的因素很多,金屬或合金的性質、表面狀態(tài),介質的性質、pH值、溫度等都是影響孔蝕的主要因素。大多數的孔蝕都是在含有氯離子或氯化物的介質中發(fā)生的。具有自鈍化特性的金屬,孔蝕的敏感性較高,鈍化能力越強,則敏感性越高。實驗表明,在陽極極化條件下,介質中主要含有氯離子便可以使金屬發(fā)生孔蝕,而且隨著氯離子濃度的增加,孔蝕電位下降,使孔蝕容易發(fā)生,爾后又使孔蝕加速。處于靜止狀態(tài)的介質比處于流動狀態(tài)的介質能使孔蝕加快。介質的流速對孔蝕的減緩起雙重作用,加大流速(仍處于層流狀態(tài)) ,一方面有利于溶解氧向金屬表面輸送,使氧化膜容易形成。而另一方面又減少沉淀物在金屬表面沉積的機會,從而減少產生孔蝕的機會。3. 2 防止孔蝕的措施（1）在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加入這些元素的同時提高鉻含量,可獲得性能良好的鋼種。耐孔蝕不銹鋼基本上可分為3 類:鐵素體不銹鋼。鐵素體—奧氏體雙相鋼。奧氏體不銹鋼。設計時應優(yōu)先選用耐孔蝕材料。（2）降低氯離子在介質中的含量,操作時嚴防跑、冒、滴、漏等現象的發(fā)生。（3）在工藝條件許可的情況下,可加入緩蝕劑。對緩蝕劑的要求是,增加鈍化膜的穩(wěn)定性或有利于受損鈍化膜得以再鈍化。例如,在10 %的FeCl3 溶液中加入3 %的NaNO2 ,可長期防止1Cr18Ni9Ti 鋼的孔蝕。（4）采用外加陰極電流保護,抑制孔蝕。氯離子對不銹鋼制壓力容器的腐蝕,對壓力容器的安全性有很大的影響。即使是合理的設計、精確的制造避免或減少了容器本身的缺陷,但是,在長期使用中,由于各種錯綜復雜因素的聯合作用,容器也會受到一定的腐蝕。雖然目前對防止氯離子對不銹鋼腐蝕的方法還不十分完善,但掌握一些最基本的防護措施,對保證生產的正常進行,還是十分必要的。除此之外,還應嚴格按照操作規(guī)程操作,加強設備管理,做好容器的定期檢驗,以保證容器在合理的壽命期限內安全運行。不銹鋼不耐氯離子腐蝕的原因氯離子對不銹鋼鈍化膜的破壞原理： 處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應能力，即鈍化膜的溶解和修復（再鈍化）處于動平衡狀態(tài)。當介質中含有活性陰離子（常見的如氯離子）時，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢。氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物，結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑（孔徑多在20～30μm），這些小蝕坑稱為孔蝕核
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