不銹鋼的極化曲線,見圖1-5。圖1-5描述了不銹鋼(gang)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)。


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  金(jin)屬或合(he)金(jin)在不(bu)同條(tiao)件下(xia),其電(dian)化學腐(fu)蝕有(you)(you)四種狀態(tai)(tai)(tai)(tai):一是活化狀態(tai)(tai)(tai)(tai),腐(fu)蝕電(dian)流強度(du)較(jiao)大,因而腐(fu)蝕速(su)度(du)較(jiao)快;二(er)是相對穩定(ding)狀態(tai)(tai)(tai)(tai),即金(jin)屬處于可(ke)以鈍(dun)(dun)化也可(ke)以活化狀態(tai)(tai)(tai)(tai);三是鈍(dun)(dun)化穩定(ding)狀態(tai)(tai)(tai)(tai),金(jin)屬只(zhi)處于鈍(dun)(dun)化狀態(tai)(tai)(tai)(tai),而且是穩定(ding)的(de),能夠(gou)自動鈍(dun)(dun)化,只(zhi)有(you)(you)很(hen)小(xiao)(xiao)的(de)腐(fu)蝕電(dian)流,腐(fu)蝕速(su)度(du)很(hen)小(xiao)(xiao);四是過鈍(dun)(dun)化狀態(tai)(tai)(tai)(tai),當金(jin)屬處于過鈍(dun)(dun)化狀態(tai)(tai)(tai)(tai)時有(you)(you)較(jiao)高的(de)腐(fu)蝕電(dian)流,不(bu)銹鋼也是如此。


  為了提高不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的耐(nai)腐蝕性能(neng),一般希望:不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼易處于鈍(dun)化(hua)狀態,也就是可以自動(dong)鈍(dun)化(hua);不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)后腐蝕電(dian)流密(mi)度(du)要很低(di);不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)狀態的(腐蝕)電(dian)位(wei)范圍要寬。


  上(shang)述三(san)點分(fen)別指出了不銹鋼獲得鈍(dun)(dun)化(hua)的必要條件、鈍(dun)(dun)化(hua)狀態的腐蝕速度和鈍(dun)(dun)化(hua)狀態的相對穩定性(xing)。


  不(bu)銹鋼只有(you)處在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)方能耐腐蝕(shi)(shi),這(zhe)時鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)腐蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)最小,腐蝕(shi)(shi)速度(du)最慢(man),其他三種狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下不(bu)銹鋼都是不(bu)耐腐蝕(shi)(shi)的(de)。由此可見,不(bu)銹鋼的(de)“不(bu)銹”是相對的(de),只是在鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下,腐蝕(shi)(shi)速度(du)比較(jiao)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。


  在中性的(de)(de)(de)水(shui)溶液或硝(xiao)酸中,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)鈍化薄膜非(fei)常穩定(ding)。即(ji)使是(shi)由于劃(hua)傷或破損等原(yuan)因,使一部(bu)分薄膜被破壞了,它(ta)還(huan)具有立即(ji)再生和恢(hui)復的(de)(de)(de)功能(neng)(neng)。前面談到的(de)(de)(de)環境氧(yang)化作用是(shi)指從金屬原(yuan)子(zi)中釋放電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)反應(ying),如果人(ren)為地(di)借助于外部(bu)電(dian)源,將“試驗金屬”置于“試驗溶液”中作為電(dian)解陽(yang)(yang)極(ji)(ji)并通電(dian)流(liu),此時就能(neng)(neng)求出電(dian)位(氧(yang)化力)與電(dian)流(liu)(腐蝕速度)的(de)(de)(de)相關(guan)曲(qu)線(xian)和環境的(de)(de)(de)氧(yang)化力強度。這個曲(qu)線(xian)稱為陽(yang)(yang)極(ji)(ji)分極(ji)(ji)曲(qu)線(xian),如圖1-5所示(shi)。


  由(you)圖1-5可以看出,隨(sui)(sui)著(zhu)電(dian)位(wei)(wei)的升高,先是(shi)陽極氧化(hua)反(fan)應(溶解反(fan)應)呈增強趨勢;接下來是(shi)“活化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態”電(dian)位(wei)(wei)區(qu)的電(dian)流增加(jia);然后是(shi)不依賴于電(dian)位(wei)(wei)增加(jia)顯示小電(dian)流的“鈍化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態”電(dian)位(wei)(wei)區(qu);最后再次出現隨(sui)(sui)著(zhu)電(dian)位(wei)(wei)的增加(jia)的“過鈍化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態”電(dian)位(wei)(wei)區(qu)。這里(li)的腐蝕(shi)電(dian)位(wei)(wei)Ecorr是(shi)成為陽極電(dian)流和陰極電(dian)流相(xiang)等條件的電(dian)位(wei)(wei)。


  增(zeng)加鋼(gang)的(de)鉻含量,則陽極(ji)(ji)分(fen)極(ji)(ji)曲線的(de)變化(hua)(hua)如圖1-6所示。因鉻的(de)含量增(zeng)加,最大(da)陽極(ji)(ji)溶解(jie)電(dian)流及靜態(tai)(tai)區的(de)陽極(ji)(ji)電(dian)流趨向于減少。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)鉻(Cr)含量在(zai)12%以上時,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)易于從活性狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)向鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)轉移而(er)呈現穩定(ding)的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。


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