1. 環境(jing)與(yu)鈍化
一(yi)般來(lai)說,環境的氧化(hua)性(xing)高(gao)時(shi)容易引起(qi)金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi),可(ke)是(shi)(shi)有某種(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)其環境的氧化(hua)性(xing)達到某種(zhong)(zhong)(zhong)強度時(shi),反而不會(hui)引起(qi)腐(fu)蝕(shi)。例如,鐵(tie)對(dui)硝酸(suan)來(lai)講,隨著硝酸(suan)濃度的增加,氧化(hua)性(xing)升高(gao),相應(ying)地應(ying)該加快了腐(fu)蝕(shi)的進度,但是(shi)(shi)當濃度達到65%時(shi),反而不腐(fu)蝕(shi)了。這是(shi)(shi)因為(wei)此時(shi)作為(wei)強氧化(hua)劑的硝酸(suan),在鐵(tie)表面形(xing)成了一(yi)層(ceng)(ceng)惰性(xing)薄膜的緣故,這層(ceng)(ceng)膜稱為(wei)鈍化(hua)膜;這種(zhong)(zhong)(zhong)狀態稱為(wei)“該種(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)已鈍化(hua)”。
容(rong)易(yi)形成(cheng)(cheng)鈍化的性質(zhi),是(shi)金(jin)(jin)屬原本所具有(you)(you)的。實際上能否(fou)形成(cheng)(cheng)鈍化,則(ze)是(shi)依環境(jing)情況而(er)(er)變化的。易(yi)于形成(cheng)(cheng)鈍化的金(jin)(jin)屬除Fe、Ni、Cr及(ji)其(qi)合(he)金(jin)(jin)之外,還(huan)有(you)(you)Mo、Ti、Zr等。因為(wei)不銹(xiu)鋼是(shi)鐵(Fe)和鉻(Cr)或是(shi)鐵(Fe)、鉻(Cr)和鎳(Ni)的合(he)金(jin)(jin),其(qi)鈍化薄(bo)膜是(shi)極易(yi)成(cheng)(cheng)形的,而(er)(er)且是(shi)更加穩定(ding)而(er)(er)堅固(gu)的物質(zhi),因此該合(he)金(jin)(jin)具有(you)(you)優越的耐(nai)腐(fu)蝕性。
圖1-4是(shi)鐵-鉻(ge)合金在(zai)大氣中(zhong),經歷10年(nian)的(de)(de)時間,在(zai)工(gong)廠(chang)地區環境的(de)(de)腐蝕程(cheng)度與鉻(ge)(Cr)的(de)(de)含有量的(de)(de)關系圖。

2. 不銹鋼鈍化
有時金屬材(cai)料(liao)在發生(sheng)腐(fu)蝕(shi)時,會產(chan)生(sheng)具(ju)有黏(nian)稠性(xing)且(qie)極易(yi)附(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物,這(zhe)種(zhong)具(ju)有黏(nian)稠性(xing)且(qie)極易(yi)附(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物,附(fu)著(zhu)在金屬材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)表面,能(neng)夠起到(dao)保護材(cai)料(liao)免受進一步腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),這(zhe)種(zhong)作(zuo)(zuo)用(yong)就(jiu)是鈍(dun)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)。這(zhe)些被鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)金屬材(cai)料(liao)在特(te)定的(de)(de)(de)(de)環境中腐(fu)蝕(shi)速度(du)非常(chang)小,而(er)(er)在其他環境中卻有可能(neng)產(chan)生(sheng)相當(dang)嚴重的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi),這(zhe)種(zhong)現象稱為(wei)鈍(dun)化(hua)(hua)。例如(ru),從電動序來看,鋁的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du)應該是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de),然(ran)而(er)(er)實際上,鋁在除鹵(lu)化(hua)(hua)物外的(de)(de)(de)(de)多數介質(zhi)里具(ju)有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)能(neng)力。鎳、鈦、鋯(gao)、鉻(ge)和不銹鋼等材(cai)料(liao),都是因(yin)為(wei)可自鈍(dun)化(hua)(hua)而(er)(er)具(ju)備了耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力。
鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)金屬的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性取決于(yu)鉻含(han)(han)量(liang)、環境中的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)和氧含(han)(han)量(liang)以(yi)及溫度。在(zai)特定的(de)(de)條(tiao)件下(xia)達到鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai),取決于(yu)各種鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)因素(su)的(de)(de)相(xiang)對值能否超過其阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)因素(su)。例如,高的(de)(de)鉻含(han)(han)量(liang)有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),低的(de)(de)溫度有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),含(han)(han)有去鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)離子的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),而(er)氧有利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)。由(you)于(yu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)含(han)(han)有足夠(gou)多的(de)(de)Cr、Ni、Mo等元(yuan)素(su),而(er)Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜主(zhu)要(yao)元(yuan)素(su),所以(yi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具(ju)有耐腐(fu)蝕(shi)性。
盡管(guan)在(zai)(zai)特定的(de)(de)環境下,鈍(dun)化狀態材(cai)料腐蝕(shi)(shi)非常小(xiao),但(dan)在(zai)(zai)其(qi)他(ta)情(qing)況下可(ke)能腐蝕(shi)(shi)是(shi)相當嚴重的(de)(de)。相反,通(tong)常顯示鈍(dun)化狀態的(de)(de)合金在(zai)(zai)非鈍(dun)化狀態下,常常是(shi)非常活潑的(de)(de)。某些元素(su)可(ke)以(yi)擊穿鈍(dun)化膜,造成鈍(dun)化膜不(bu)連續處的(de)(de)金屬被腐蝕(shi)(shi)。例如,氯離子破壞鋁、鐵(tie)以(yi)及不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)鈍(dun)化,造成點腐蝕(shi)(shi)。因此(ci),使用(yong)鈍(dun)化狀態金屬的(de)(de)用(yong)戶應特別注意點腐蝕(shi)(shi)、應力腐蝕(shi)(shi)開裂、敏化以(yi)及貧氧腐蝕(shi)(shi)等。
3. 鈍化薄(bo)膜(mo)破(po)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。

