不銹鋼的極化曲線,見圖1-5。圖1-5描述了不(bu)銹鋼(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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  金屬(shu)(shu)或合金在不同條(tiao)件(jian)下,其電化學(xue)腐(fu)蝕有四種狀(zhuang)(zhuang)態(tai):一是(shi)活化狀(zhuang)(zhuang)態(tai),腐(fu)蝕電流強度(du)較大,因而(er)(er)腐(fu)蝕速度(du)較快;二是(shi)相對(dui)穩(wen)定狀(zhuang)(zhuang)態(tai),即金屬(shu)(shu)處(chu)(chu)于可以鈍(dun)(dun)化也可以活化狀(zhuang)(zhuang)態(tai);三(san)是(shi)鈍(dun)(dun)化穩(wen)定狀(zhuang)(zhuang)態(tai),金屬(shu)(shu)只處(chu)(chu)于鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai),而(er)(er)且是(shi)穩(wen)定的,能夠自動(dong)鈍(dun)(dun)化,只有很(hen)小的腐(fu)蝕電流,腐(fu)蝕速度(du)很(hen)小;四是(shi)過(guo)鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai),當金屬(shu)(shu)處(chu)(chu)于過(guo)鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)時有較高(gao)的腐(fu)蝕電流,不銹鋼也是(shi)如此。


  為了提高不(bu)銹鋼的耐腐蝕性(xing)能,一般希(xi)望:不(bu)銹鋼易處于鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)狀態,也就是(shi)可以自動鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua);不(bu)銹鋼鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)后腐蝕電(dian)流密度(du)要(yao)很低;不(bu)銹鋼鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)狀態的(腐蝕)電(dian)位(wei)范圍要(yao)寬。


  上(shang)述三(san)點分別指出了不(bu)銹鋼(gang)獲得鈍化的(de)必要條(tiao)件、鈍化狀態(tai)的(de)腐蝕速度和(he)鈍化狀態(tai)的(de)相對(dui)穩定性。


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)只(zhi)有處在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態(tai)方能耐腐(fu)(fu)蝕(shi),這時鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態(tai)腐(fu)(fu)蝕(shi)電流最小,腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)最慢(man),其他(ta)三種狀(zhuang)態(tai)下不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)都(dou)是(shi)(shi)不(bu)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)。由此可見,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)“不(bu)銹(xiu)”是(shi)(shi)相對的(de)(de),只(zhi)是(shi)(shi)在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態(tai)下,腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)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。


  在中性的(de)(de)(de)水溶液或硝(xiao)酸中,不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)薄膜非(fei)常(chang)穩定。即使是由于劃傷(shang)或破(po)損等原因,使一部分薄膜被(bei)破(po)壞了,它(ta)還(huan)具(ju)有立即再生和恢復(fu)的(de)(de)(de)功能。前面談到(dao)的(de)(de)(de)環境氧(yang)化(hua)(hua)作用是指從金屬原子(zi)中釋(shi)放電子(zi)的(de)(de)(de)反應,如(ru)果人為(wei)地借助于外部電源,將“試驗金屬”置于“試驗溶液”中作為(wei)電解陽(yang)極(ji)并通電流(liu),此時就能求出電位(wei)(氧(yang)化(hua)(hua)力(li))與電流(liu)(腐(fu)蝕(shi)速度)的(de)(de)(de)相關曲(qu)(qu)線(xian)(xian)和環境的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)力(li)強(qiang)度。這個曲(qu)(qu)線(xian)(xian)稱為(wei)陽(yang)極(ji)分極(ji)曲(qu)(qu)線(xian)(xian),如(ru)圖1-5所(suo)示。


  由(you)圖(tu)1-5可以(yi)看出,隨著(zhu)電(dian)(dian)位(wei)的(de)升高,先是陽(yang)(yang)極(ji)(ji)氧化(hua)反應(溶(rong)解反應)呈增(zeng)強趨(qu)勢(shi);接下來是“活化(hua)狀態”電(dian)(dian)位(wei)區的(de)電(dian)(dian)流增(zeng)加;然后是不依賴于電(dian)(dian)位(wei)增(zeng)加顯(xian)示小電(dian)(dian)流的(de)“鈍化(hua)狀態”電(dian)(dian)位(wei)區;最后再次出現隨著(zhu)電(dian)(dian)位(wei)的(de)增(zeng)加的(de)“過鈍化(hua)狀態”電(dian)(dian)位(wei)區。這里(li)的(de)腐蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)Ecorr是成為陽(yang)(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流和陰極(ji)(ji)電(dian)(dian)流相(xiang)等條(tiao)件的(de)電(dian)(dian)位(wei)。


  增加(jia)鋼的(de)(de)(de)鉻(ge)含量(liang)(liang),則陽(yang)極(ji)(ji)分極(ji)(ji)曲線(xian)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)如圖1-6所示(shi)。因鉻(ge)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)增加(jia),最大陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解電(dian)流及靜態(tai)區的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)流趨(qu)向于(yu)減(jian)少(shao)。不銹鋼的(de)(de)(de)鉻(ge)(Cr)含量(liang)(liang)在(zai)12%以上時,不銹鋼易于(yu)從活(huo)性狀(zhuang)態(tai)向鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態(tai)轉移而呈現穩定(ding)的(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態(tai)。


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