316不銹鋼管在鈍化狀態(tài)下發(fā)生點蝕的原因 ?
不銹鋼在一定條件下是會生銹的,即使是耐腐蝕性好的316L不銹鋼管也不例外。為了提高管材的抗腐蝕和抗氧化性能,需要對其表面進行有效的鈍化處理。然而,處于鈍化狀態(tài)下的鋼管仍具有一定的反應(yīng)能力。接下來,讓我們了解一下316L不銹鋼管在鈍化狀態(tài)下發(fā)生點蝕的原因。
316l不銹鋼管之所以有極好的耐腐蝕性能,是由于在鋼的表面形成看不見的氧化膜,使其呈鈍態(tài)。該鈍化膜的形成是由于鋼暴露在大氣中時與氧反應(yīng),或者是由于與其他含氧的環(huán)境接觸的結(jié)果。如果鈍化膜被破壞,不銹鋼管就將繼續(xù)腐蝕下去。在很多情況下,鈍化膜僅僅在金屬表面的局部地方被破壞。
而發(fā)生316l不銹鋼管點蝕的原因就是活性陰離子(例如氯離子)優(yōu)先吸附在不銹鋼管表面的鈍化膜上,排出原有的氧原子,然后與鈍化膜中的陰離子結(jié)合形成可溶性氯化物。因此,在新暴露的基底金屬的特定點上會形成小的腐蝕坑,這類小坑的孔徑主要為20-30μm,這些小坑被稱為孔蝕核,也可以理解為蝕孔形成的活性中心。氯離子的存在會直接破壞316L不銹鋼管表面的鈍化膜。通常,隨著氯離子濃度的增加,管材表面的鈍化區(qū)范圍會減小。
在實際應(yīng)用中,當環(huán)境介質(zhì)中的陽極電位達到一定值時,電流密度會突然減小,這就說明不銹鋼水管表面已開始形成穩(wěn)定的鈍化膜,而相應(yīng)的電阻將相對較高,并在一定的電位區(qū)內(nèi)長時間保持。但是,隨著環(huán)境介質(zhì)中氯離子濃度的升高,臨界電流密度將增加,初級的鈍化電位也將升高,鈍化區(qū)范圍將減小。
對這一特性的解釋是:在鈍化電位區(qū)內(nèi),氯離子與氧化物質(zhì)競爭,并進入薄膜中,導(dǎo)致晶格缺陷并降低氧化物的電阻率。因此,在含有氯離子的環(huán)境介質(zhì)中,既不容易形成鈍化,也不容易保持鈍化。
雖然316L不銹鋼管的局部鈍化膜受損,但其余保護膜保持完整,這使點蝕條件得以實現(xiàn)和加強。根據(jù)電化學(xué)形成機理,活化態(tài)的電極電位遠高于鈍化態(tài)的電極電位。電解質(zhì)溶液符合電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件?;罨?04不銹鋼管成為陽極,被動式鋼管用作陰極。
點蝕只涉及金屬的一小部分,不銹鋼管的表面將是一個大的陰極區(qū)域。在電化學(xué)反應(yīng)中,陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)以相同的速度進行,因此集中在陽極腐蝕點的腐蝕速度將非??欤┩感Ч麑⒎浅C黠@,這樣就會產(chǎn)生點蝕的現(xiàn)象。
一、不銹鋼水管點蝕的概念
二、不銹鋼水管點蝕的原因
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