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(jin)屬(shu)或合金(jin)在不同條件下,其電化(hua)學腐(fu)蝕(shi)有四(si)種狀態(tai)(tai):一是(shi)(shi)活(huo)化(hua)狀態(tai)(tai),腐(fu)蝕(shi)電流強(qiang)度(du)較大,因而腐(fu)蝕(shi)速度(du)較快;二(er)是(shi)(shi)相對穩(wen)(wen)定狀態(tai)(tai),即金(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)可(ke)以鈍(dun)(dun)化(hua)也可(ke)以活(huo)化(hua)狀態(tai)(tai);三(san)是(shi)(shi)鈍(dun)(dun)化(hua)穩(wen)(wen)定狀態(tai)(tai),金(jin)屬(shu)只(zhi)處(chu)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai),而且(qie)是(shi)(shi)穩(wen)(wen)定的(de),能夠自動鈍(dun)(dun)化(hua),只(zhi)有很(hen)小(xiao)的(de)腐(fu)蝕(shi)電流,腐(fu)蝕(shi)速度(du)很(hen)小(xiao);四(si)是(shi)(shi)過鈍(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai),當(dang)金(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)過鈍(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)(tai)時有較高的(de)腐(fu)蝕(shi)電流,不銹鋼(gang)也是(shi)(shi)如此。


  為(wei)了提高不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能,一般希望:不(bu)(bu)銹鋼(gang)易處于鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態,也(ye)就是可以(yi)自動鈍(dun)化(hua);不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)后腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流密度(du)要很低;不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)狀(zhuang)態的(de)(腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi))電位范圍要寬。


  上(shang)述三(san)點(dian)分別指出了不銹鋼(gang)獲得鈍化的(de)(de)必要條件、鈍化狀態的(de)(de)腐(fu)蝕速度和鈍化狀態的(de)(de)相對穩定(ding)性。


  不(bu)銹鋼(gang)(gang)只(zhi)有處在鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)方(fang)能耐腐蝕,這(zhe)時鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)腐蝕電流最小,腐蝕速度(du)最慢,其他三種(zhong)狀(zhuang)態(tai)(tai)下不(bu)銹鋼(gang)(gang)都是不(bu)耐腐蝕的。由(you)此(ci)可(ke)見,不(bu)銹鋼(gang)(gang)的“不(bu)銹”是相對的,只(zhi)是在鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)下,腐蝕速度(du)比較慢。


  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(zhong)性的水溶(rong)液或(huo)硝酸中(zhong),不銹鋼的鈍化(hua)薄(bo)(bo)膜非常穩定。即使是(shi)由于(yu)劃傷或(huo)破損等(deng)原因,使一部分(fen)薄(bo)(bo)膜被破壞了,它還具有立即再生和(he)恢復的功能。前面談到的環(huan)境(jing)(jing)氧化(hua)作用是(shi)指(zhi)從金(jin)屬原子(zi)中(zhong)釋放電(dian)子(zi)的反應,如(ru)果(guo)人(ren)為(wei)地借(jie)助于(yu)外部電(dian)源,將“試驗金(jin)屬”置于(yu)“試驗溶(rong)液”中(zhong)作為(wei)電(dian)解陽(yang)極并通(tong)電(dian)流,此時就能求出電(dian)位(氧化(hua)力(li))與電(dian)流(腐蝕速度(du))的相關曲線和(he)環(huan)境(jing)(jing)的氧化(hua)力(li)強(qiang)度(du)。這個曲線稱為(wei)陽(yang)極分(fen)極曲線,如(ru)圖1-5所(suo)示(shi)。


  由(you)圖1-5可以看出,隨著電(dian)(dian)位(wei)(wei)的升高,先(xian)是陽(yang)極氧(yang)化反應(ying)(溶解反應(ying))呈(cheng)增強趨勢;接下來(lai)是“活化狀(zhuang)態”電(dian)(dian)位(wei)(wei)區的電(dian)(dian)流(liu)增加(jia);然后(hou)是不依賴于(yu)電(dian)(dian)位(wei)(wei)增加(jia)顯示小電(dian)(dian)流(liu)的“鈍化狀(zhuang)態”電(dian)(dian)位(wei)(wei)區;最(zui)后(hou)再次出現隨著電(dian)(dian)位(wei)(wei)的增加(jia)的“過鈍化狀(zhuang)態”電(dian)(dian)位(wei)(wei)區。這里的腐蝕電(dian)(dian)位(wei)(wei)Ecorr是成為(wei)陽(yang)極電(dian)(dian)流(liu)和陰極電(dian)(dian)流(liu)相等(deng)條件的電(dian)(dian)位(wei)(wei)。


  增加鋼(gang)的(de)(de)鉻含量,則陽(yang)極(ji)分極(ji)曲線(xian)的(de)(de)變化如圖1-6所示。因鉻的(de)(de)含量增加,最大(da)陽(yang)極(ji)溶解(jie)電流(liu)及靜態區的(de)(de)陽(yang)極(ji)電流(liu)趨向于減少。不銹鋼(gang)的(de)(de)鉻(Cr)含量在(zai)12%以上時(shi),不銹鋼(gang)易于從活性狀態向鈍化狀態轉移而呈現穩定的(de)(de)鈍化狀態。


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