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氯離子對不銹鋼的腐蝕

文章出處: 人氣:118 發表時間:2023-05-18 08:35

一般認為不銹鋼更耐腐蝕,但在某些裝置中并不是這么回事情。如裝置內存在鹽酸腐蝕,不銹鋼螺栓受Cl-腐蝕,經過一段時間之后容易粘合在一起,在拆卸時不容易拆掉,經常被鋸斷。而采用碳鋼螺栓,經過一段時間腐蝕后不會粘合在一起,使用松動劑即可拆卸掉。

不銹鋼的主要化學成分是鐵鉻合金,鉻使鋼的耐腐蝕能力大為提高。在鉻鋼中加入鎳、鉬、鈦、錳等其它金屬時,可進一步改善其耐腐蝕性和工藝加工性能。不銹鋼中鉻的含量一般在 12% 以上。常見的不銹鋼品種有兩大類:一類是含鉻在 12% 的鉻不銹鋼;另一類是含鉻為 16%-20% ,含鎳為 8%-14% 的鉻鎳不銹鋼。后一類不銹鋼耐腐蝕性能更好,機械加工性能也較優良,在化工設備制造領域用途很廣。 --- 鉻鎳不銹鋼的典型代表是含鉻 18% ,含鎳 8% 的不銹鋼,俗稱 18-8 鉻鎳鋼。但即使這種有優良耐腐蝕性的不銹鋼也不是對所有化學藥品都有抵抗能力。 18-8 鉻鎳鋼和含鉻量在 11.5%-18% 的不銹鋼(馬氏體鋼)和含鉻量在 11.5%-27% 不銹鋼(低碳鋼)對各種化學藥品的耐腐蝕情況不同。 ---18-8 鉻鎳鋼有良好的耐腐蝕性能,這是因為它的表面有一層致密的氧化鉻薄膜保護內部使其在通常的條件下不被腐蝕,但在高溫條件下仍會受腐蝕,如在 80 ℃ 以上的高溫下, 18-8 鉻鎳鋼會被 60% 的硫酸、醋酸和草酸所腐蝕。另外水溶液中含有氯離子等鹵素離子時會對不銹鋼的腐蝕起促進作用,如鹽酸對不銹鋼有強烈的腐蝕作用,次氯酸鹽水溶液中的活性氯含量在 200mg · kg-1 以上時會對不銹鋼有顯著的腐蝕作用,水溶液中活性氯含量在 10mg · kg-1 時經過長時間接觸也會使不銹鋼表面稍變粗糙。食鹽、氯化銨等含氯離子的水溶液也會對不銹鋼造成腐蝕。另外,氯、溴等單質對不銹鋼有強烈的腐蝕作用。

而氯離子對碳素鋼的腐蝕比對奧氏體不銹鋼的腐蝕輕得多。處于鈍態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。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,溶解占優勢。其原因是氯離子能優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,亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對不銹鋼的鈍態起到直接的破環作用。

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