不銹鋼的極化曲線,見圖1-5。圖1-5描述了不(bu)銹鋼以及有活化、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)。


5.jpg


  金(jin)屬或合金(jin)在不(bu)同(tong)條件下,其(qi)電化(hua)(hua)學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有(you)四種狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai):一是(shi)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流強度較(jiao)(jiao)大,因而腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度較(jiao)(jiao)快;二是(shi)相對穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),即金(jin)屬處于可以(yi)(yi)鈍(dun)化(hua)(hua)也(ye)可以(yi)(yi)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai);三是(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),金(jin)屬只處于鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),而且(qie)是(shi)穩定(ding)的(de),能夠自動鈍(dun)化(hua)(hua),只有(you)很小的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流,腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度很小;四是(shi)過(guo)鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),當金(jin)屬處于過(guo)鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)時有(you)較(jiao)(jiao)高的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流,不(bu)銹鋼(gang)也(ye)是(shi)如此。


  為了提高(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能,一般希(xi)望:不(bu)銹(xiu)鋼(gang)易處于(yu)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)態,也就(jiu)是可以(yi)自(zi)動鈍化(hua)(hua);不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)后腐(fu)(fu)(fu)蝕電流(liu)密(mi)度要很低;不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)態的(de)(腐(fu)(fu)(fu)蝕)電位范圍要寬(kuan)。


  上述三點分別指出了不銹鋼(gang)獲(huo)得鈍化的必要條件、鈍化狀(zhuang)態(tai)的腐蝕速度(du)和鈍化狀(zhuang)態(tai)的相對穩定性。


  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼只有處(chu)在鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)方(fang)能耐腐(fu)蝕,這時鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)腐(fu)蝕電流最(zui)小,腐(fu)蝕速(su)度最(zui)慢(man),其他三種狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼都是(shi)不(bu)(bu)(bu)耐腐(fu)蝕的。由(you)此可(ke)見,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的“不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)”是(shi)相(xiang)對(dui)的,只是(shi)在鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia),腐(fu)蝕速(su)度比(bi)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(zai)中性的水(shui)溶(rong)液或硝酸中,不銹鋼(gang)的鈍(dun)化(hua)(hua)薄(bo)(bo)膜非常穩定。即使是由于(yu)劃傷或破損(sun)等原(yuan)因,使一部分(fen)薄(bo)(bo)膜被破壞了,它還具有立即再生(sheng)和恢復的功能(neng)。前面談到(dao)的環境氧(yang)化(hua)(hua)作用是指(zhi)從(cong)金(jin)屬原(yuan)子(zi)中釋放電(dian)(dian)子(zi)的反應,如(ru)果人(ren)為(wei)地借助于(yu)外部電(dian)(dian)源,將“試(shi)驗金(jin)屬”置于(yu)“試(shi)驗溶(rong)液”中作為(wei)電(dian)(dian)解陽(yang)極并通電(dian)(dian)流,此時就能(neng)求出(chu)電(dian)(dian)位(氧(yang)化(hua)(hua)力)與電(dian)(dian)流(腐蝕速度(du))的相關曲線和環境的氧(yang)化(hua)(hua)力強度(du)。這個曲線稱為(wei)陽(yang)極分(fen)極曲線,如(ru)圖1-5所示。


  由圖1-5可(ke)以看出(chu),隨著電(dian)位(wei)的(de)(de)(de)升高,先是(shi)陽極氧化反應(ying)(溶解反應(ying))呈增(zeng)強趨勢(shi);接下來是(shi)“活(huo)化狀態(tai)”電(dian)位(wei)區的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)增(zeng)加(jia)(jia);然后是(shi)不依賴于電(dian)位(wei)增(zeng)加(jia)(jia)顯示小電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)“鈍(dun)化狀態(tai)”電(dian)位(wei)區;最后再(zai)次出(chu)現(xian)隨著電(dian)位(wei)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)的(de)(de)(de)“過鈍(dun)化狀態(tai)”電(dian)位(wei)區。這里的(de)(de)(de)腐蝕(shi)電(dian)位(wei)Ecorr是(shi)成(cheng)為陽極電(dian)流(liu)(liu)和陰極電(dian)流(liu)(liu)相(xiang)等條件的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)。


  增加(jia)鋼的鉻(ge)含(han)量,則陽(yang)(yang)極(ji)分極(ji)曲線的變化如圖1-6所示。因(yin)鉻(ge)的含(han)量增加(jia),最大陽(yang)(yang)極(ji)溶解電(dian)流(liu)及靜態(tai)區(qu)的陽(yang)(yang)極(ji)電(dian)流(liu)趨向于減少(shao)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的鉻(ge)(Cr)含(han)量在12%以上時,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼易于從活(huo)性狀態(tai)向鈍(dun)化狀態(tai)轉移而呈(cheng)現(xian)穩(wen)定的鈍(dun)化狀態(tai)。


6.jpg