不銹鋼的極化曲線,見圖1-5。圖1-5描述了不銹鋼以及有活化、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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  金屬(shu)或合金在不同條件下,其電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕有(you)四種狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai):一是(shi)(shi)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai),腐(fu)(fu)蝕電流強度較大(da),因而(er)腐(fu)(fu)蝕速度較快(kuai);二是(shi)(shi)相對穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai),即金屬(shu)處于(yu)(yu)可(ke)(ke)以鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)也可(ke)(ke)以活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai);三(san)是(shi)(shi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)穩定(ding)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai),金屬(shu)只(zhi)處于(yu)(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai),而(er)且(qie)是(shi)(shi)穩定(ding)的,能夠自動鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),只(zhi)有(you)很小(xiao)的腐(fu)(fu)蝕電流,腐(fu)(fu)蝕速度很小(xiao);四是(shi)(shi)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai),當(dang)金屬(shu)處于(yu)(yu)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)時有(you)較高的腐(fu)(fu)蝕電流,不銹(xiu)鋼也是(shi)(shi)如此。


  為(wei)了提高(gao)不銹(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能,一般(ban)希望(wang):不銹(xiu)鋼易處于鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態,也(ye)就是(shi)可以(yi)自動鈍(dun)化(hua)(hua)(hua);不銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)后腐蝕(shi)電流密度要很低;不銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態的(de)(de)(腐蝕(shi))電位(wei)范(fan)圍要寬。


  上述三點分別(bie)指出了不銹鋼獲得(de)鈍化(hua)的(de)必要條件(jian)、鈍化(hua)狀態的(de)腐蝕(shi)速度和鈍化(hua)狀態的(de)相對穩定性。


  不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)只有處(chu)在鈍化狀(zhuang)態方(fang)能耐腐蝕,這時鈍化狀(zhuang)態腐蝕電流(liu)最(zui)小(xiao),腐蝕速(su)度(du)最(zui)慢(man),其(qi)他三(san)種狀(zhuang)態下不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)都是(shi)不(bu)耐腐蝕的(de)。由此可見,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)“不(bu)銹(xiu)(xiu)”是(shi)相對的(de),只是(shi)在鈍化狀(zhuang)態下,腐蝕速(su)度(du)比較慢(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)水溶(rong)(rong)液或硝(xiao)酸中,不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)鈍(dun)化薄(bo)膜非(fei)常(chang)穩定。即(ji)使是(shi)由于(yu)劃(hua)傷或破損等原因,使一(yi)部分薄(bo)膜被破壞了,它還具(ju)有立即(ji)再生和(he)恢(hui)復的(de)(de)功能。前面談到(dao)的(de)(de)環(huan)境(jing)氧(yang)化作用是(shi)指從金(jin)屬原子(zi)中釋放電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)反應,如果人為地借助于(yu)外部電(dian)(dian)源,將“試驗(yan)金(jin)屬”置(zhi)于(yu)“試驗(yan)溶(rong)(rong)液”中作為電(dian)(dian)解陽極并通電(dian)(dian)流,此時(shi)就能求出電(dian)(dian)位(氧(yang)化力(li))與電(dian)(dian)流(腐蝕速度(du))的(de)(de)相關曲(qu)線和(he)環(huan)境(jing)的(de)(de)氧(yang)化力(li)強度(du)。這個曲(qu)線稱為陽極分極曲(qu)線,如圖1-5所示。


  由圖1-5可以看出,隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)升高,先是陽極(ji)氧化(hua)(hua)反應(溶解反應)呈增強趨勢;接下來是“活化(hua)(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)區的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)增加;然后是不依賴(lai)于(yu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)增加顯示小電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)“鈍化(hua)(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)區;最(zui)后再次出現隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)增加的(de)“過鈍化(hua)(hua)狀態(tai)(tai)”電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)區。這(zhe)里的(de)腐蝕電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)Ecorr是成為陽極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)和陰極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)相(xiang)等條(tiao)件(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。


  增(zeng)加(jia)(jia)鋼(gang)的鉻含量,則陽極(ji)分極(ji)曲線(xian)的變(bian)化(hua)如(ru)圖1-6所示(shi)。因(yin)鉻的含量增(zeng)加(jia)(jia),最大陽極(ji)溶(rong)解電(dian)(dian)流及靜態(tai)區的陽極(ji)電(dian)(dian)流趨向(xiang)于減(jian)少。不銹(xiu)鋼(gang)的鉻(Cr)含量在12%以上時,不銹(xiu)鋼(gang)易于從活性(xing)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)向(xiang)鈍化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)轉移而呈現穩定的鈍化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。


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