⑴ 为什么cl离子对不锈钢会有那么大的腐蚀
为什么cl离子对不锈钢会有那么大的腐蚀
1、氯离子可破坏金属氧化膜保版护层,形成点蚀或坑蚀.不锈权钢会出现晶间腐蚀.
2、这是由于溶液中的氯离子使不锈钢表面的钝化膜受到破坏,在拉伸应力的作用下,钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹,成为腐蚀电池的阳极区,连续不断的电化学腐蚀最终可能导致金属的断裂.这种腐蚀与氯离子的浓度关系不大,即使是微量的氯离子,也可能产生应力腐蚀.
⑵ 氯离子对不锈钢的腐蚀
氯离子对不锈钢的腐蚀问题,是工程应用中需重点考虑的因素。奥氏体不锈钢在氯离子环境下,氯离子含量超过25ppm时,易引发应力腐蚀、孔蚀和晶间腐蚀。因此,分析氯离子对不锈钢的腐蚀,采取预防措施,延长使用寿命,或合理选材至关重要。
Cr和Ni是不锈钢获得耐腐蚀性能的最主要合金元素。Cr和Ni使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,不锈钢因此钝化,降低了在氧化性介质中的腐蚀速度,显著提高了不锈钢的耐腐蚀性能。然而,氯离子的活化作用在不锈钢氧化膜的建立和破坏中起着重要作用。由于氯离子半径小、穿透能力强,它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面并与金属相互作用形成可溶性化合物,改变氧化膜结构,导致金属腐蚀。
氯离子破坏氧化膜的根本原因是它们具有很强的吸附能力,优先被金属吸附,并从金属表面将氧排掉。氧是决定金属钝化状态的关键元素,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至取代钝化离子与金属形成氯化物。氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成可溶性物质,导致腐蚀加速。
通过电化学方法研究不锈钢钝化状态,发现氯离子对金属表面的活化作用只在特定电位范围内存在,此电位称为膜的击穿电位。击穿电位越大,金属的钝态越稳定。因此,击穿电位值可用于衡量不锈钢钝化状态的稳定性和在各种介质中的耐腐蚀能力。
不锈钢腐蚀失效分析包括应力腐蚀失效。这种失效在含有氧的氯离子腐蚀介质环境产生,占比例高达45%。预防措施包括合理选材,选用耐应力腐蚀材料如高纯奥氏体铬镍钢、高硅奥氏体铬镍钢、高铬铁素体钢和铁素体-奥氏体双相钢。其中,304型不锈钢是最廉价、最广泛应用的奥氏体不锈钢,适用于一般有机和无机介质,但对含氯介质(如冷却水)引起的缝隙腐蚀最敏感。而316型不锈钢在海水和其他含氯介质中的耐蚀性优于304型,316L型不锈钢的耐蚀性和可焊性更好。317型不锈钢适用于要求使用寿命更长的工况。AISI 904L和SUS 890L型不锈钢适用于一般硫酸、磷酸等酸类和卤化物,耐蚀性更好。Avesta 254 SMO和Avesta 654 SMO高级不锈钢适用于含盐水、无机酸等介质,耐氯化物腐蚀性能优异。RS-2(OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不锈钢耐点蚀和缝隙腐蚀性能优于316型,而Incoloy 825(S)适用于低温下的各种浓度硫酸,但在浓度为50%~70%的苛性碱溶液中具有良好的耐蚀性,但对氯化物引起的缝隙腐蚀敏感。
总结,氯离子对不锈钢的腐蚀是工程应用中需重点考虑的问题。通过合理选材,使用耐应力腐蚀材料,如高纯奥氏体铬镍钢、高硅奥氏体铬镍钢、高铬铁素体钢、铁素体-奥氏体双相钢、31系列不锈钢、33合金、C-2000合金、59合金等,可以有效延长不锈钢的使用寿命,适应不同腐蚀环境。
⑶ 氯离子对SUS304不锈钢腐蚀的相关国家标准
氯离子对不锈钢腐蚀见下表:
不同浓度、温度的CL-对不锈钢的腐蚀8 f+ l1 W$ e) Y. u1 a7 b/ ^
氯离子含量 60℃ 80℃ 120℃ 130℃ w- t$ w& h& U4 O. t
= 10 ppm 304 304 304 3168 C5 [3 f. f( F& H7 C7 T6 z
= 25 ppm 304 304 316 316& {' C% k8 p& K( x0 X
= 50 ppm 304 316 316 Ti8 ?' A( l* y' h5 w$ S; ?+ s
= 80 ppm 316 316 316 Ti
= 150 ppm 316 316 Ti Ti6 G7 u' K2 f7 ]
= 300 ppm 316 Ti Ti Ti
>300 ppm Ti Ti Ti Ti9 `7 b+ n3 X2 P, F: `% K1 g
腐蚀原因如下。
1、25PPM以下 另外也和温度和压力有关系
2、氯离子对不锈钢钝化膜的破坏6 ~8 `+ m8 c, Z+ u J) C& k. f
处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值,电流密度突然变小,表示开始形成稳定的钝化膜,其电阻比较高,并在一定的电位区域(钝化区)内保持。随着氯离子浓度的升高,其临界电流密度增加,初级钝化电位也升高,并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内,氯离子与氧化性物质竞争,并且进入薄膜之中,因此产生晶格缺陷,降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下,既不容易产生钝化,也不容易维持钝化。
在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好,这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理,处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多,电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件,活化态不锈钢成为阳极,钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属,其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中,阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的,因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著,有明显的穿透作用,这样形成了点腐蚀。
3、80PPM 304 应该不可以, 容易产生点蚀和应力腐蚀破裂+ T5 ^& h7 u! f8 j6 ]% n! [+ f# a
选材 :碳钢、316L 钛管 ,双相钢2205