1. 環境與鈍化
一(yi)般來說,環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)氧(yang)化(hua)性(xing)高時容(rong)易引起(qi)金(jin)屬腐蝕(shi),可是有某種(zhong)金(jin)屬其環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)氧(yang)化(hua)性(xing)達(da)到(dao)某種(zhong)強(qiang)度時,反(fan)而(er)不會引起(qi)腐蝕(shi)。例如,鐵(tie)對硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)來講(jiang),隨著(zhu)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)濃度的(de)(de)增加,氧(yang)化(hua)性(xing)升高,相應地(di)應該(gai)加快了(le)腐蝕(shi)的(de)(de)進度,但是當濃度達(da)到(dao)65%時,反(fan)而(er)不腐蝕(shi)了(le)。這是因為(wei)(wei)此時作(zuo)為(wei)(wei)強(qiang)氧(yang)化(hua)劑的(de)(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan),在鐵(tie)表面形成了(le)一(yi)層惰性(xing)薄膜的(de)(de)緣故,這層膜稱(cheng)為(wei)(wei)鈍化(hua)膜;這種(zhong)狀態稱(cheng)為(wei)(wei)“該(gai)種(zhong)金(jin)屬已鈍化(hua)”。
容易形(xing)成(cheng)(cheng)鈍化的(de)性(xing)質,是(shi)(shi)(shi)金(jin)屬(shu)(shu)原本所(suo)具(ju)有(you)的(de)。實際上(shang)能(neng)否形(xing)成(cheng)(cheng)鈍化,則是(shi)(shi)(shi)依環境(jing)情況而(er)(er)變化的(de)。易于形(xing)成(cheng)(cheng)鈍化的(de)金(jin)屬(shu)(shu)除Fe、Ni、Cr及其合(he)(he)金(jin)之外,還有(you)Mo、Ti、Zr等。因為不(bu)銹鋼是(shi)(shi)(shi)鐵(Fe)和(he)鉻(Cr)或(huo)是(shi)(shi)(shi)鐵(Fe)、鉻(Cr)和(he)鎳(nie)(Ni)的(de)合(he)(he)金(jin),其鈍化薄膜是(shi)(shi)(shi)極易成(cheng)(cheng)形(xing)的(de),而(er)(er)且是(shi)(shi)(shi)更加穩定(ding)而(er)(er)堅(jian)固的(de)物(wu)質,因此(ci)該合(he)(he)金(jin)具(ju)有(you)優越的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。
圖1-4是(shi)鐵-鉻合金在大氣中,經(jing)歷10年的(de)(de)時(shi)間,在工廠地區(qu)環境的(de)(de)腐蝕程度與鉻(Cr)的(de)(de)含有量的(de)(de)關系(xi)圖。

2. 不銹(xiu)鋼鈍化
有(you)時(shi)(shi)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)發生(sheng)腐蝕(shi)時(shi)(shi),會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)具有(you)黏稠(chou)性(xing)且(qie)(qie)極(ji)易附(fu)著的(de)(de)腐蝕(shi)產(chan)(chan)物,這(zhe)種具有(you)黏稠(chou)性(xing)且(qie)(qie)極(ji)易附(fu)著的(de)(de)腐蝕(shi)產(chan)(chan)物,附(fu)著在(zai)(zai)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)表面,能夠起到保護材(cai)料(liao)(liao)免受進(jin)一步腐蝕(shi)的(de)(de)作用,這(zhe)種作用就是(shi)鈍(dun)化作用。這(zhe)些被鈍(dun)化的(de)(de)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)特定的(de)(de)環境中腐蝕(shi)速度(du)非常小,而在(zai)(zai)其他環境中卻有(you)可能產(chan)(chan)生(sheng)相當嚴重(zhong)的(de)(de)腐蝕(shi),這(zhe)種現象稱為(wei)鈍(dun)化。例如(ru),從電動序(xu)來看,鋁(lv)的(de)(de)腐蝕(shi)速度(du)應該是(shi)較高(gao)的(de)(de),然而實際(ji)上,鋁(lv)在(zai)(zai)除鹵(lu)化物外(wai)的(de)(de)多(duo)數介質里具有(you)較強的(de)(de)耐腐蝕(shi)能力(li)。鎳、鈦、鋯、鉻和不銹鋼等材(cai)料(liao)(liao),都(dou)是(shi)因為(wei)可自鈍(dun)化而具備了耐腐蝕(shi)的(de)(de)能力(li)。
鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)金(jin)屬的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)取(qu)決(jue)于(yu)鉻含(han)(han)量、環境中的(de)氯化(hua)(hua)(hua)物和氧(yang)含(han)(han)量以及溫度(du)。在特(te)定的(de)條(tiao)件(jian)下達到鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai),取(qu)決(jue)于(yu)各種(zhong)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)因素的(de)相對值能否(fou)超過其阻(zu)礙(ai)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)因素。例如(ru),高的(de)鉻含(han)(han)量有利于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua),低的(de)溫度(du)有利于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua),含(han)(han)有去(qu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)離子的(de)氯化(hua)(hua)(hua)物阻(zu)礙(ai)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua),而(er)氧(yang)有利于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)。由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼含(han)(han)有足(zu)夠多的(de)Cr、Ni、Mo等元素,而(er)Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜主要元素,所以不(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有耐(nai)腐蝕性(xing)。
盡(jin)管在特定的(de)(de)環境下,鈍(dun)化(hua)(hua)狀態材料(liao)腐(fu)蝕(shi)非(fei)(fei)(fei)常(chang)(chang)小,但在其他情況下可(ke)能腐(fu)蝕(shi)是(shi)(shi)相(xiang)當嚴重的(de)(de)。相(xiang)反,通常(chang)(chang)顯示鈍(dun)化(hua)(hua)狀態的(de)(de)合金(jin)在非(fei)(fei)(fei)鈍(dun)化(hua)(hua)狀態下,常(chang)(chang)常(chang)(chang)是(shi)(shi)非(fei)(fei)(fei)常(chang)(chang)活(huo)潑的(de)(de)。某些元素(su)可(ke)以(yi)擊穿鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo),造成鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)不連續處的(de)(de)金(jin)屬(shu)被(bei)腐(fu)蝕(shi)。例如,氯離子破壞鋁、鐵以(yi)及不銹鋼的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua),造成點(dian)腐(fu)蝕(shi)。因此,使(shi)用(yong)鈍(dun)化(hua)(hua)狀態金(jin)屬(shu)的(de)(de)用(yong)戶應(ying)特別注意(yi)點(dian)腐(fu)蝕(shi)、應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂、敏化(hua)(hua)以(yi)及貧氧腐(fu)蝕(shi)等(deng)。
3. 鈍(dun)化薄膜破(po)壞
不銹鋼在中性水的環境當中,幾乎是不會被腐蝕的,這是由于鈍化薄膜沒有被破壞。當不銹鋼處于含有氯離子(Cl-)或其他鹵離子(元素周期表中的VI族元素離子)等的溶液中時,鈍化薄膜局部就會被破壞,如果是處在特定的溫度下,又受拉伸應力作用,就會產生應力腐蝕。當不銹鋼在存有氯離子的溶液中時,鈍化薄膜的不穩定部分,會與溶液中的Cl-與氧(O)和氫氧根離子(OH-)發生置換反應,形成金屬氧化物的鉻鹽,從而破壞鈍化薄膜而使不銹鋼基體被腐蝕。

