1. 環境與(yu)鈍化


  一(yi)般來說(shuo),環(huan)境(jing)的氧(yang)化(hua)性(xing)高時容易(yi)引起金(jin)屬(shu)(shu)腐(fu)蝕,可是有某種金(jin)屬(shu)(shu)其(qi)環(huan)境(jing)的氧(yang)化(hua)性(xing)達(da)到某種強度(du)時,反(fan)而(er)不會(hui)引起腐(fu)蝕。例如,鐵對硝(xiao)酸來講,隨著硝(xiao)酸濃度(du)的增加,氧(yang)化(hua)性(xing)升高,相應地應該(gai)(gai)加快了腐(fu)蝕的進度(du),但(dan)是當濃度(du)達(da)到65%時,反(fan)而(er)不腐(fu)蝕了。這是因為此(ci)時作為強氧(yang)化(hua)劑的硝(xiao)酸,在鐵表面(mian)形(xing)成了一(yi)層(ceng)惰性(xing)薄(bo)膜(mo)的緣故,這層(ceng)膜(mo)稱為鈍化(hua)膜(mo);這種狀(zhuang)態稱為“該(gai)(gai)種金(jin)屬(shu)(shu)已鈍化(hua)”。


  容易(yi)形(xing)成(cheng)鈍化的(de)(de)(de)性質,是(shi)(shi)金(jin)(jin)屬(shu)原本所具有的(de)(de)(de)。實際上(shang)能否形(xing)成(cheng)鈍化,則是(shi)(shi)依環境情況而變化的(de)(de)(de)。易(yi)于形(xing)成(cheng)鈍化的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)除(chu)Fe、Ni、Cr及其合金(jin)(jin)之外,還(huan)有Mo、Ti、Zr等(deng)。因為不銹(xiu)鋼是(shi)(shi)鐵(Fe)和(he)鉻(Cr)或是(shi)(shi)鐵(Fe)、鉻(Cr)和(he)鎳(Ni)的(de)(de)(de)合金(jin)(jin),其鈍化薄膜是(shi)(shi)極易(yi)成(cheng)形(xing)的(de)(de)(de),而且是(shi)(shi)更加(jia)穩定而堅固的(de)(de)(de)物質,因此該合金(jin)(jin)具有優(you)越的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性。


  圖(tu)1-4是鐵-鉻(ge)(ge)合金在大(da)氣(qi)中,經歷(li)10年的(de)時間(jian),在工(gong)廠地(di)區(qu)環境的(de)腐(fu)蝕程(cheng)度(du)與鉻(ge)(ge)(Cr)的(de)含有(you)量(liang)的(de)關系圖(tu)。


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2. 不銹鋼鈍(dun)化


  有(you)時(shi)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)發生腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)時(shi),會產生具(ju)(ju)有(you)黏(nian)稠(chou)性(xing)(xing)且極易附(fu)(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物,這(zhe)(zhe)(zhe)種具(ju)(ju)有(you)黏(nian)稠(chou)性(xing)(xing)且極易附(fu)(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物,附(fu)(fu)著(zhu)在(zai)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)表面,能夠起到保護材(cai)料(liao)(liao)免受進一步腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)作(zuo)用,這(zhe)(zhe)(zhe)種作(zuo)用就是鈍(dun)化(hua)作(zuo)用。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)被(bei)鈍(dun)化(hua)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)在(zai)特定的(de)(de)(de)環境中腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)度非(fei)常小,而在(zai)其他環境中卻有(you)可能產生相(xiang)當嚴重的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),這(zhe)(zhe)(zhe)種現(xian)象(xiang)稱為(wei)(wei)鈍(dun)化(hua)。例(li)如(ru),從電動序來看,鋁(lv)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)度應該(gai)是較高的(de)(de)(de),然(ran)而實(shi)際上,鋁(lv)在(zai)除(chu)鹵化(hua)物外的(de)(de)(de)多(duo)數介質(zhi)里具(ju)(ju)有(you)較強的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能力。鎳、鈦、鋯、鉻(ge)和不銹鋼等材(cai)料(liao)(liao),都是因為(wei)(wei)可自鈍(dun)化(hua)而具(ju)(ju)備了(le)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能力。


  鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態金屬的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性取決(jue)于(yu)鉻含(han)(han)量、環境中的(de)(de)氯(lv)化(hua)物和(he)氧(yang)含(han)(han)量以(yi)及(ji)溫度。在特(te)定的(de)(de)條件(jian)下達到(dao)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態,取決(jue)于(yu)各種鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)因素(su)的(de)(de)相對值能否超(chao)過(guo)其阻(zu)礙鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)的(de)(de)因素(su)。例如,高的(de)(de)鉻含(han)(han)量有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua),低(di)的(de)(de)溫度有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua),含(han)(han)有去(qu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)離子(zi)的(de)(de)氯(lv)化(hua)物阻(zu)礙鈍(dun)(dun)(dun)化(hua),而(er)氧(yang)有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)。由(you)于(yu)不銹鋼含(han)(han)有足夠多的(de)(de)Cr、Ni、Mo等元(yuan)素(su),而(er)Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)主(zhu)要元(yuan)素(su),所以(yi)不銹鋼具(ju)有耐(nai)腐(fu)蝕性。


  盡管(guan)在(zai)特定(ding)的環境下(xia)(xia),鈍(dun)化(hua)狀態材料腐(fu)(fu)蝕(shi)非常小,但(dan)在(zai)其他情況下(xia)(xia)可能腐(fu)(fu)蝕(shi)是相(xiang)當嚴重(zhong)的。相(xiang)反(fan),通常顯示鈍(dun)化(hua)狀態的合金(jin)在(zai)非鈍(dun)化(hua)狀態下(xia)(xia),常常是非常活潑的。某些元素可以(yi)擊穿鈍(dun)化(hua)膜,造成(cheng)鈍(dun)化(hua)膜不連續(xu)處的金(jin)屬被腐(fu)(fu)蝕(shi)。例如,氯離(li)子(zi)破壞鋁、鐵以(yi)及不銹鋼的鈍(dun)化(hua),造成(cheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。因此,使(shi)用鈍(dun)化(hua)狀態金(jin)屬的用戶應特別(bie)注(zhu)意(yi)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)、敏化(hua)以(yi)及貧(pin)氧腐(fu)(fu)蝕(shi)等。


3. 鈍化薄膜破壞


  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。