1. 環境與鈍(dun)化


  一般來(lai)說,環境的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性高時容易引起(qi)金(jin)(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)(shi),可是(shi)有某種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)其環境的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性達(da)到(dao)某種(zhong)強(qiang)度時,反而不會引起(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)。例如,鐵(tie)對硝(xiao)酸(suan)來(lai)講(jiang),隨著硝(xiao)酸(suan)濃度的(de)(de)增加(jia),氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性升高,相應地應該加(jia)快了腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)進(jin)度,但(dan)是(shi)當濃度達(da)到(dao)65%時,反而不腐(fu)蝕(shi)(shi)了。這(zhe)(zhe)是(shi)因為(wei)此時作為(wei)強(qiang)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)硝(xiao)酸(suan),在(zai)鐵(tie)表面形成了一層惰(duo)性薄膜的(de)(de)緣(yuan)故,這(zhe)(zhe)層膜稱為(wei)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜;這(zhe)(zhe)種(zhong)狀態稱為(wei)“該種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)已鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)”。


  容易形(xing)成鈍(dun)化的(de)(de)(de)性質,是(shi)金(jin)屬原本所具有(you)的(de)(de)(de)。實際上能否形(xing)成鈍(dun)化,則是(shi)依環境情況(kuang)而(er)變化的(de)(de)(de)。易于形(xing)成鈍(dun)化的(de)(de)(de)金(jin)屬除Fe、Ni、Cr及(ji)其合金(jin)之外,還有(you)Mo、Ti、Zr等(deng)。因為(wei)不銹鋼是(shi)鐵(tie)(Fe)和(he)鉻(Cr)或(huo)是(shi)鐵(tie)(Fe)、鉻(Cr)和(he)鎳(Ni)的(de)(de)(de)合金(jin),其鈍(dun)化薄膜(mo)是(shi)極(ji)易成形(xing)的(de)(de)(de),而(er)且是(shi)更加穩定而(er)堅固的(de)(de)(de)物質,因此該合金(jin)具有(you)優(you)越的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性。


  圖(tu)1-4是(shi)鐵(tie)-鉻(ge)合金在大氣中,經歷10年的時(shi)間,在工廠(chang)地區環境的腐(fu)蝕(shi)程度(du)與鉻(ge)(Cr)的含有量的關(guan)系圖(tu)。


4.jpg


2. 不銹(xiu)鋼鈍化(hua)


  有(you)時金屬材(cai)料(liao)在發生腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)時,會產(chan)生具有(you)黏稠性且(qie)(qie)極易附著的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物,這(zhe)種(zhong)具有(you)黏稠性且(qie)(qie)極易附著的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物,附著在金屬材(cai)料(liao)的(de)(de)表面(mian),能夠(gou)起(qi)到保護(hu)材(cai)料(liao)免受進(jin)一(yi)步腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)作用,這(zhe)種(zhong)作用就是(shi)(shi)鈍化(hua)(hua)作用。這(zhe)些被(bei)鈍化(hua)(hua)的(de)(de)金屬材(cai)料(liao)在特定的(de)(de)環境中腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)非常(chang)小(xiao),而(er)在其他環境中卻有(you)可(ke)能產(chan)生相當嚴重(zhong)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi),這(zhe)種(zhong)現象稱為鈍化(hua)(hua)。例(li)如,從電動序(xu)來(lai)看,鋁的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)應(ying)該是(shi)(shi)較高的(de)(de),然而(er)實際上,鋁在除鹵化(hua)(hua)物外的(de)(de)多數介質(zhi)里(li)具有(you)較強(qiang)的(de)(de)耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)能力。鎳(nie)、鈦、鋯、鉻和不銹鋼等材(cai)料(liao),都(dou)是(shi)(shi)因(yin)為可(ke)自鈍化(hua)(hua)而(er)具備了耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能力。


  鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態金屬的(de)耐(nai)腐蝕性取決(jue)于(yu)鉻(ge)含量、環境中的(de)氯化(hua)(hua)(hua)物和氧含量以及溫度。在特(te)定的(de)條件下達到(dao)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態,取決(jue)于(yu)各種鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)因(yin)素(su)(su)的(de)相對值能否超過其阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)因(yin)素(su)(su)。例如,高的(de)鉻(ge)含量有(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua),低的(de)溫度有(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua),含有(you)去(qu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)離子(zi)的(de)氯化(hua)(hua)(hua)物阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua),而氧有(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)。由(you)于(yu)不銹鋼含有(you)足夠多的(de)Cr、Ni、Mo等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)(su),而Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜主(zhu)要元(yuan)(yuan)素(su)(su),所以不銹鋼具有(you)耐(nai)腐蝕性。


  盡管在(zai)特(te)定的(de)環(huan)境下(xia),鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai)(tai)材(cai)料腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)非常(chang)小,但在(zai)其(qi)他情況(kuang)下(xia)可(ke)能腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是相當嚴重的(de)。相反(fan),通常(chang)顯示鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai)(tai)的(de)合金在(zai)非鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai)(tai)下(xia),常(chang)常(chang)是非常(chang)活潑的(de)。某些元素可(ke)以擊(ji)穿鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo),造(zao)成鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)不連續處(chu)的(de)金屬被(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。例如,氯離子破壞(huai)鋁、鐵以及不銹鋼的(de)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua),造(zao)成點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。因此(ci),使用鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai)(tai)金屬的(de)用戶應特(te)別注意點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂、敏化(hua)以及貧氧腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)。


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。