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氯離子對不銹鋼的腐蝕

文章出處: 人氣:98 發(fā)表時(shí)間:2023-05-18 08:35

一般認(rèn)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(nèi)存在鹽酸腐蝕,不銹鋼螺栓受Cl-腐蝕,經(jīng)過一段時(shí)間之后容易粘合在一起,在拆卸時(shí)不容易拆掉,經(jīng)常被鋸斷。而采用碳鋼螺栓,經(jīng)過一段時(shí)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(xué)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(shí),可進(jìn)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(jī)械加工性能也較優(yōu)良,在化工設(shè)備制造領(lǐng)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(yōu)良耐腐蝕性的不銹鋼也不是對所有化學(xué)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(xué)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?yàn)樗谋砻嬗幸粚又旅艿难趸t薄膜保護(hù)內(nèi)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(shí)會對不銹鋼的腐蝕起促進(jìn)作用,如鹽酸對不銹鋼有強(qiáng)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(shí)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(shí)經(jīng)過長時(shí)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(zhì)對不銹鋼有強(qiáng)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(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力,即鈍化膜的溶解和修復(fù)(再鈍化)處于動平衡狀態(tài)。當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子(常見的如氯離子)時(shí),平衡便受到破壞,溶解占優(yōu)勢。其原因是氯離子能優(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(jié)合成可溶性氯化物,結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)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(tài)起到直接的破環(huán)作用。

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