洁净不锈钢耐蚀性的研究
发布时间:2017-10-23 06:20
作者:互联网
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尽管构成钝态
保护膜的氧化物的耐蚀性非常高,但在实际使用中许多
不锈钢难以在HCl中保持钝态。其原因之一可以认为是由于
钢中存在着
晶界和异相
界面等
面缺陷,以及析出物和第二相等体积型
缺陷所致。为对此原因进行确认,因此
日本制作了Fe-Cr
合金薄膜,并采用IBSD和
离子束增强沉积分析技术(IBED)对Fe-Cr合
金薄膜的耐蚀性进行了评价。Fe-Cr合金薄膜是一种高质量的
金属薄膜,其Cr含量为13~24%mass%,与实际使用的不锈钢基本相同。Fe-Cr合金薄膜为BCC结构,平均
晶粒度为30nm左右,表面粗糙度(rms)为0.4~0.5nm。由于Fe-Cr合金薄膜不存在光学显微镜和SEM可观察到的微细析出物和第二相,因此可以视为这是一种理想的
洁净不锈钢。根据在1kmol·m-3HCl和1kmol·m-3NaCl中IBSD-Fe2O3-Cr2O3合金薄膜及在研究室采用高频真空溶解炉制作的Fe-18Cr合金体的阳极极化曲线可知,IBED合金薄膜在1kmol·m-3HCl中自然浸渍状态下出现
钝化,在电位高于0.9V的情况下,在产生过钝态溶解状态前可一直稳定维持钝态。另外,在1kmol·m-3NaCl中没有出现孔蚀敏感性。由上可知,如果材料中没有析出物和第二相等微观缺陷,就可利用Cr富集复合氧化物固有的良好耐蚀性抵御高浓度HCl的
腐蚀,还可提高耐孔蚀性。根据真空溶解的Fe-Cr合金体和喷溅沉积的Fe-Cr合金薄膜的孔蚀电位与耐孔蚀性指数PRE(=Cr+3.3Mo)的关系可知,真空溶解的Fe-Cr合金和市售的Type304及
316L钢的孔蚀电位与PRE之间具有直线关系,大量添加Cr和Mo(高
合金化)可有效提高耐蚀性。孔蚀电位和钝态保护膜成分之间有相互关系。但是,由于喷溅合金膜和高纯度Type304及316L钢没有这种直线关系,因此这些材料的孔蚀电位与钝态保护膜成分没有关系。也就是说,只有材料在中性
氯化物溶液中发生了孔蚀,才是
控制材料是否会因该孔蚀而产生缺陷的直接原因。如果能对这种材料缺陷进行判定,并弄清孔蚀发生的机理,就可以采用高合金化以外的手段来大幅度提高耐蚀性。(青山)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。