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不锈钢无缝管影响点腐蚀的因素

作者:上海浦营商贸有限公司 来源:http://www.juep.com; 时间:2020-5-12 12:48:50 点击:

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不锈钢无缝管影响点腐蚀的因素

金属或合金的性质、表面状况、介质的性质、pH值、温度、流速和时间等,都是影响点腐蚀的主要因素。
不锈钢性质的影响因素包括:组分、杂质、晶体结构、钝化膜。
组分、杂质和晶体结构决定着其耐腐蚀性。比如不锈钢中加入铌和钛可有效防止碳化铬的形成,从而提高晶界抗腐蚀能力。适量的钼和铬联合作用可在氯化物存在的情况下有效稳定钝化膜。
许多晶界腐蚀是由热处理引起的:不锈钢在焊接等过程中加热到一定温度之后而产生碳化铬在晶界上的沉积,因此,紧靠近碳化铬的区域就消耗掉了铬,从而相对于晶内的铬更为活泼。如果存在水溶液条件,就形成了以裸露的铬为阳极,以不锈钢为阴极的原电池。大的阴极面积产生了阳极控制,因而腐蚀作用很严重,导致晶间破裂或点蚀。这称之为“焊接接头晶间腐蚀”,这种钢称之为“活化处理”的钢。采用低碳的奥氏体不锈钢可以减轻这个问题。
钝化膜是保护304不锈钢无缝管的主要屏障,但另一方面具有钝化特性的金属或合金,钝化能力越强则对孔蚀的敏感性越高,不锈钢较碳钢易发生点腐蚀就是这个道理。
孔蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有很大关系。大多数的孔蚀事例都是在含有氯离子或氯化物介质中发生的。实验表明,在阳极极化条件下,介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀。所以氯离子又称为孔蚀的“激发剂”,而且随着介质中氯离子浓度的增加,孔蚀电位下降,使孔蚀容易发生,而后又容易加速进行。不锈钢孔蚀电位与氯离子活度间的关系:
φb = -0.088lgαCl- + 0.108(V)[4]
其中,φb为不锈钢孔蚀临界电位,αCl-为氯离子活度。
实验证明[5],随着溶液pH值的降低,腐蚀速度逐渐增加,并且在pH值相同时,含不同氯离子的模拟溶液的腐蚀速度相差不大,这说明溶液的pH值对腐蚀起着决定性的作用。对18-8不锈钢的点蚀研究发现,当闭塞区内的pH值低于1.3时,腐蚀速度急剧增大,这是由于发生了从钝化态向活化态的突变。由于腐蚀速度与溶液的pH值呈对数关系,因此pH值的微小变化都会对腐蚀速度带来明显的影响。
闭塞区内除了亚铁离子的水解造成溶液pH值下降外,还由于离子强度的增加,使得氢离子的活度系数增大而降低pH值。通过实验可知,随着氯离子浓度的升高,溶液pH值线性下降。[5]
介质温度升高使φb值明显降低,使孔蚀加速。
介质处于静止状态不锈钢无缝管金属的孔蚀速度比介质处于流动状态时为大。介质的流速对减缓孔蚀起双重作用,加大流速一方面有利于溶解氧向金属表面的输送,使钝化膜容易形成;另一方面可以减少沉积物在金属表面的沉积机会,从而减少发生孔蚀的机会。
点蚀发生的诱导期一般从几个月到一年不等,视具体情况不同。


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