1. 環境(jing)與鈍化
一(yi)般來說,環境的(de)(de)氧(yang)化(hua)性高時(shi)容易引起(qi)金(jin)屬腐蝕(shi),可是(shi)有某種金(jin)屬其(qi)環境的(de)(de)氧(yang)化(hua)性達(da)到某種強度時(shi),反而(er)不會引起(qi)腐蝕(shi)。例如,鐵對硝酸來講(jiang),隨著硝酸濃(nong)度的(de)(de)增加,氧(yang)化(hua)性升高,相應地應該加快了腐蝕(shi)的(de)(de)進度,但是(shi)當濃(nong)度達(da)到65%時(shi),反而(er)不腐蝕(shi)了。這(zhe)是(shi)因(yin)為此(ci)時(shi)作為強氧(yang)化(hua)劑的(de)(de)硝酸,在鐵表(biao)面形成了一(yi)層惰性薄膜(mo)(mo)的(de)(de)緣故,這(zhe)層膜(mo)(mo)稱為鈍化(hua)膜(mo)(mo);這(zhe)種狀(zhuang)態稱為“該種金(jin)屬已鈍化(hua)”。
容易形成鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)性(xing)質,是金(jin)屬(shu)原本(ben)所具有(you)(you)的(de)(de)。實際上能否形成鈍(dun)化(hua)(hua),則是依環境(jing)情況而變化(hua)(hua)的(de)(de)。易于形成鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)金(jin)屬(shu)除(chu)Fe、Ni、Cr及其(qi)(qi)合金(jin)之外,還(huan)有(you)(you)Mo、Ti、Zr等。因(yin)為不(bu)銹鋼是鐵(Fe)和鉻(Cr)或是鐵(Fe)、鉻(Cr)和鎳(nie)(Ni)的(de)(de)合金(jin),其(qi)(qi)鈍(dun)化(hua)(hua)薄(bo)膜是極易成形的(de)(de),而且是更加(jia)穩定(ding)而堅固的(de)(de)物(wu)質,因(yin)此該合金(jin)具有(you)(you)優越(yue)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)。
圖1-4是鐵(tie)-鉻合金在大氣中(zhong),經歷10年的(de)時間,在工廠地區環境的(de)腐蝕程(cheng)度與鉻(Cr)的(de)含有量的(de)關(guan)系圖。

2. 不銹鋼鈍化
有(you)(you)時(shi)金(jin)屬材料在(zai)發生腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)時(shi),會產生具(ju)有(you)(you)黏(nian)稠(chou)(chou)性且(qie)極易(yi)附(fu)著的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物(wu),這(zhe)(zhe)種具(ju)有(you)(you)黏(nian)稠(chou)(chou)性且(qie)極易(yi)附(fu)著的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物(wu),附(fu)著在(zai)金(jin)屬材料的(de)(de)(de)表面,能夠起到(dao)保護(hu)材料免受進一步腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),這(zhe)(zhe)種作(zuo)用(yong)就是(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。這(zhe)(zhe)些被鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)金(jin)屬材料在(zai)特定的(de)(de)(de)環境(jing)中腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度非常小,而在(zai)其(qi)他(ta)環境(jing)中卻有(you)(you)可(ke)能產生相當(dang)嚴重的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),這(zhe)(zhe)種現象稱(cheng)為(wei)(wei)鈍(dun)化(hua)(hua)。例如,從電動序(xu)來看,鋁的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度應該是(shi)較高的(de)(de)(de),然(ran)而實(shi)際上,鋁在(zai)除鹵化(hua)(hua)物(wu)外(wai)的(de)(de)(de)多數介質里具(ju)有(you)(you)較強的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能力(li)。鎳、鈦(tai)、鋯(gao)、鉻和(he)不銹鋼等材料,都是(shi)因為(wei)(wei)可(ke)自(zi)鈍(dun)化(hua)(hua)而具(ju)備了耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能力(li)。
鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)態金屬的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)取決(jue)于(yu)鉻含(han)(han)量(liang)、環境中(zhong)的(de)(de)(de)氯化物和(he)氧(yang)含(han)(han)量(liang)以及溫度(du)。在特(te)定的(de)(de)(de)條(tiao)件下達(da)到鈍(dun)(dun)化狀(zhuang)態,取決(jue)于(yu)各種鈍(dun)(dun)化因(yin)素(su)的(de)(de)(de)相對值(zhi)能否超過其阻礙(ai)鈍(dun)(dun)化的(de)(de)(de)因(yin)素(su)。例(li)如,高的(de)(de)(de)鉻含(han)(han)量(liang)有(you)(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化,低的(de)(de)(de)溫度(du)有(you)(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化,含(han)(han)有(you)(you)去鈍(dun)(dun)化離子的(de)(de)(de)氯化物阻礙(ai)鈍(dun)(dun)化,而氧(yang)有(you)(you)利于(yu)鈍(dun)(dun)化。由(you)于(yu)不銹鋼含(han)(han)有(you)(you)足夠(gou)多的(de)(de)(de)Cr、Ni、Mo等元(yuan)素(su),而Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)(dun)化膜主要元(yuan)素(su),所以不銹鋼具(ju)有(you)(you)耐腐蝕(shi)性(xing)。
盡管在(zai)特(te)定的(de)(de)環境下,鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)材(cai)料腐(fu)(fu)蝕(shi)非(fei)常(chang)小,但(dan)在(zai)其他(ta)情況下可能腐(fu)(fu)蝕(shi)是相當(dang)嚴重的(de)(de)。相反,通常(chang)顯示(shi)鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)合金在(zai)非(fei)鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下,常(chang)常(chang)是非(fei)常(chang)活(huo)潑的(de)(de)。某些元素(su)可以(yi)擊穿鈍(dun)化(hua)膜(mo),造成鈍(dun)化(hua)膜(mo)不(bu)連續處的(de)(de)金屬(shu)被(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)。例如,氯離子(zi)破壞(huai)鋁、鐵以(yi)及(ji)不(bu)銹鋼的(de)(de)鈍(dun)化(hua),造成點腐(fu)(fu)蝕(shi)。因(yin)此(ci),使用鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)金屬(shu)的(de)(de)用戶應特(te)別注(zhu)意點腐(fu)(fu)蝕(shi)、應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂、敏化(hua)以(yi)及(ji)貧氧(yang)腐(fu)(fu)蝕(shi)等。
3. 鈍化薄膜破壞
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。

