304不銹鋼在硝酸環(huán)境中的腐蝕電化學(xué)行為
發(fā)布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新時(shí)間：2016-02-17
根據(jù)對(duì)某硝酸廠在用設(shè)備及管道失效的調(diào)查，硝酸腐蝕是常見的失效形式之一，開展304不銹鋼管在硝酸環(huán)境中不同質(zhì)量濃度和不同溫度條件下的耐蝕性研究有其特殊意義。
?在工業(yè)生產(chǎn)中，304不銹鋼廣泛用于結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)材料，在硝酸介質(zhì)中，因其表面能形成一層致密的鈍化層，具有良好的耐蝕性。硝酸含量和溫度增加以及強(qiáng)氧化物質(zhì)共存對(duì)于304不銹鋼的耐蝕性影響較大，即使鋼沒有經(jīng)過敏化，也會(huì)發(fā)生過鈍化腐蝕現(xiàn)象，腐蝕電位會(huì)向更高方向移動(dòng)，并越過鈍化區(qū)，不銹鋼會(huì)發(fā)生晶間腐蝕。
電化學(xué)方法相對(duì)于傳統(tǒng)的質(zhì)量法具有快速、直觀的優(yōu)點(diǎn)，通過極化曲線，可以得到材料的腐蝕電位、腐蝕電流密度等參數(shù)，腐蝕電流密度越小、材料的耐蝕性越好。電化學(xué)阻抗譜是一種頻域測(cè)量手段，能得到豐富的動(dòng)力學(xué)信息和電極界面結(jié)構(gòu)信息。根據(jù)對(duì)某硝酸廠在用設(shè)備及管道失效的調(diào)查，硝酸腐蝕是常見的失效形式之一，開展304不銹鋼管在硝酸環(huán)境中不同質(zhì)量濃度和不同溫度條件下的耐蝕性研究有其特殊意義。
試驗(yàn)材料選擇某公司的304不銹鋼，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)為：C0.06，Si0.39，Mn1.72，Cr18.48，Ni8.75，Mo0.20，P0.013，N0.065。電化學(xué)試驗(yàn)采用華中科技大學(xué)研制的CS300型電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)量控制和數(shù)據(jù)分析采用corrtest軟件，選用恒溫水浴鍋將溫度分別控制在40、60、80℃。試驗(yàn)采用三電極體系，鉑電極為輔助電極，Ag/AgCl為參比電極（SSC），與工作電極一起放到專用四口燒瓶中。
極化曲線掃描速率為0.5mV/s，掃描范圍為-100～300mV（相對(duì)于開路電位），曲線采用非線性三參數(shù)方法來計(jì)算陰陽極Tafel斜率以及腐蝕電流密度，極化電阻等參數(shù)。電化學(xué)阻抗譜的正弦激勵(lì)信號(hào)幅值為10mV，掃描范圍為100mHz～kHz，取50個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，在不銹鋼的鈍化電位下測(cè)量電化學(xué)阻抗譜。研究表明：
（1）隨著溫度的升高，304不銹鋼在硝酸中的腐蝕電流密度呈增大趨勢(shì)。溫度低于60℃時(shí)，溫度的影響不明顯，溫度高于60℃，腐蝕電流密度會(huì)顯著增大。當(dāng)硝酸質(zhì)量濃度低于50%時(shí)，硝酸含量對(duì)304不銹鋼在硝酸中的腐蝕影響不顯著，當(dāng)硝酸質(zhì)量濃度為65%時(shí)，304不銹鋼在硝酸中的腐蝕電流密度會(huì)顯著增大。在溫度高于60℃、硝酸質(zhì)量濃度高于50%的情況下，溫度和濃度的聯(lián)合作用會(huì)顯著促進(jìn)鈍化膜的溶解，加速304不銹鋼在硝酸中的腐蝕。
（2）在鈍化電位下，304不銹鋼在硝酸中的阻抗呈現(xiàn)容抗特征，極化阻值達(dá)到104Ω·cm2，形成的鈍化膜致密完整，隨著溫度的升高，極化阻值和相位角都減小，局部腐蝕加劇。
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