不銹鋼的極化曲線,見圖1-5。圖1-5描述了不銹(xiu)鋼(gang)以及有活化、鈍化轉變的合金電極動力學過程,并按電位分為活化區(A)、鈍化區(P)和過鈍化區(T)。應用陽極極化曲線((E陽))及相關的陰極極化曲線(圖1-5中的①、②、③、④)可以求得腐蝕電位和腐蝕電流密度(圖1-5中的陽極極化曲線和陰極極化曲線的交點A、B、C、D、E、F)。


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  金(jin)屬(shu)或合金(jin)在(zai)不(bu)同條(tiao)件(jian)下,其電(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi)(shi)有(you)四種狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態:一是(shi)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流強度較(jiao)大,因而腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)度較(jiao)快(kuai);二是(shi)相對穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,即(ji)金(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)可以(yi)鈍(dun)化(hua)(hua)也可以(yi)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態;三是(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,金(jin)屬(shu)只(zhi)(zhi)處(chu)于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,而且(qie)是(shi)穩定(ding)的(de),能(neng)夠自動鈍(dun)化(hua)(hua),只(zhi)(zhi)有(you)很小的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流,腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)度很小;四是(shi)過鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,當金(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)過鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態時有(you)較(jiao)高(gao)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流,不(bu)銹鋼也是(shi)如(ru)此。


  為了提高(gao)不銹鋼的耐腐蝕(shi)性能,一般(ban)希望(wang):不銹鋼易處于(yu)鈍(dun)化(hua)狀態(tai),也就是(shi)可以自動鈍(dun)化(hua);不銹鋼鈍(dun)化(hua)后腐蝕(shi)電流密度要(yao)很(hen)低;不銹鋼鈍(dun)化(hua)狀態(tai)的(腐蝕(shi))電位范圍要(yao)寬。


  上述三(san)點(dian)分別指出了(le)不銹鋼獲得(de)鈍化的(de)必要條件、鈍化狀態的(de)腐蝕速度和(he)鈍化狀態的(de)相對(dui)穩(wen)定性。


  不(bu)(bu)銹鋼只(zhi)有處在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態方能耐腐蝕(shi)(shi),這時鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態腐蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)最(zui)小,腐蝕(shi)(shi)速度最(zui)慢(man),其他三種狀(zhuang)態下不(bu)(bu)銹鋼都是(shi)不(bu)(bu)耐腐蝕(shi)(shi)的(de)。由(you)此(ci)可(ke)見,不(bu)(bu)銹鋼的(de)“不(bu)(bu)銹”是(shi)相對的(de),只(zhi)是(shi)在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態下,腐蝕(shi)(shi)速度比較慢(man)。


  保持不銹鋼耐腐蝕性的重要物質是鈍化薄膜。不銹鋼的表面本來就會形成這種毫微級的鈍化薄膜。現已明確,這種毫微級的鈍化薄膜是以在鉻的氧化物(Cr2O3)和氫氧根離子(OH-)結合后,進而加入水(H2O)的水合氫氧化鉻化合物為主體的物質。


  在中(zhong)性的(de)(de)(de)(de)水(shui)溶(rong)液(ye)或硝(xiao)酸中(zhong),不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)薄膜非常(chang)穩(wen)定。即使(shi)是(shi)由于劃傷或破損等原(yuan)因(yin),使(shi)一部分薄膜被破壞了,它還具有立即再(zai)生和恢復的(de)(de)(de)(de)功能。前面(mian)談到的(de)(de)(de)(de)環境氧(yang)化(hua)作用是(shi)指從金(jin)屬原(yuan)子中(zhong)釋放(fang)電(dian)子的(de)(de)(de)(de)反應,如果人為(wei)地借助(zhu)于外部電(dian)源,將“試驗金(jin)屬”置(zhi)于“試驗溶(rong)液(ye)”中(zhong)作為(wei)電(dian)解陽極并通電(dian)流(liu),此時(shi)就(jiu)能求出電(dian)位(wei)(氧(yang)化(hua)力)與電(dian)流(liu)(腐蝕(shi)速(su)度)的(de)(de)(de)(de)相關曲線和環境的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)力強度。這個曲線稱為(wei)陽極分極曲線,如圖1-5所示。


  由圖1-5可(ke)以看出(chu),隨著電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)升(sheng)高,先是陽極(ji)氧化(hua)反(fan)應(溶解反(fan)應)呈增(zeng)強趨勢;接下來是“活化(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)區的(de)電(dian)(dian)(dian)流增(zeng)加(jia);然后是不依賴于(yu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)增(zeng)加(jia)顯(xian)示小電(dian)(dian)(dian)流的(de)“鈍化(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)區;最后再次出(chu)現隨著電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)的(de)增(zeng)加(jia)的(de)“過鈍化(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)區。這里的(de)腐蝕電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)Ecorr是成(cheng)為陽極(ji)電(dian)(dian)(dian)流和陰極(ji)電(dian)(dian)(dian)流相等條件的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)。


  增加鋼的鉻(ge)含量(liang),則陽(yang)極分(fen)極曲線的變化如(ru)圖1-6所示。因鉻(ge)的含量(liang)增加,最大(da)陽(yang)極溶解電(dian)流及靜態區的陽(yang)極電(dian)流趨向于(yu)減(jian)少。不(bu)銹(xiu)鋼的鉻(ge)(Cr)含量(liang)在12%以上時,不(bu)銹(xiu)鋼易于(yu)從活性狀態向鈍化狀態轉(zhuan)移(yi)而呈(cheng)現穩定的鈍化狀態。


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