304不銹鋼管為什會腐蝕穿孔

2022-07-22 17:11:49 正佳不銹鋼

304不銹鋼管的表面因形成致密的氧化鉻薄膜而具有高抗腐蝕能力，得以廣泛應(yīng)用于化工、石油、核電等領(lǐng)域。然而，在抗均勻腐蝕的同時，不銹鋼的局部點(diǎn)狀腐蝕（即點(diǎn)蝕）卻時常發(fā)生。點(diǎn)蝕的發(fā)生起始于材料表面，且經(jīng)過形核與長大兩個階段，最終向材料表面以下的縱深方向迅速擴(kuò)展，容易造成管壁穿孔。那么，304不銹鋼管為什會腐蝕穿孔？

1、氯離子破壞氧化膜
Cr和Ni使不銹鋼制品管在氧化性介質(zhì)中生成一層十分致密的氧化膜，使其鈍化，降低了不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的腐蝕速度，使耐腐蝕性能提高。氯離子的活化作用對鋼管氧化膜的建立和破壞均起著重要作用。
吸附理論則認(rèn)為，氯離子破壞氧化膜的根本原因是由于氯離子有很強(qiáng)的可被金屬吸附的能力，它們優(yōu)先被金屬吸附，并從304不銹鋼管表面把氧排掉。因?yàn)檠鯖Q定著金屬的鈍化狀態(tài)，氯離子和氧爭奪金屬表面上的吸附點(diǎn)，甚至可以取代吸附中的鈍化離子與金屬形成氯化物，氯化物與金屬表面的吸附并不穩(wěn)定，形成了可溶性物質(zhì)，這樣導(dǎo)致了腐蝕的加速。

2、氯離子引起向下腐蝕的加速
在含有Cl的介質(zhì)中不銹鋼容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕，這是因?yàn)镃l容易破壞不銹鋼焊管表面氧化膜，穿透氧化膜和鋼表面起作用，將鋼表面暴露出來形成陽極，產(chǎn)生點(diǎn)蝕。蝕孔通常沿著重力方向發(fā)展，孔蝕一旦形成，具有深挖的動力，即向深處自動加速。

含有氯離子的溶液中，304不銹鋼管表面的氧化膜便產(chǎn)生了溶解，其原因是由于氯離子能優(yōu)先有選擇地吸附在氧化膜上，把氧原子排掉，然后和氧化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在基底金屬上生成孔徑為20~ 30 um小蝕坑，這些小蝕坑便是孔蝕核。在外加陽極極化條件下，只要介質(zhì)中含有一定量的氯離子，便可能使蝕核發(fā)展成蝕孔。在自然條件下的腐蝕，含氯離子的介質(zhì)中含有氧或陽離子氧或陽離子氧化劑時，能促使蝕核長大成蝕孔。

在局部鈍化膜破壞的同時其余的保護(hù)膜保持完好，這使得點(diǎn)蝕的條件得以實(shí)現(xiàn)和加強(qiáng)。根據(jù)電化學(xué)產(chǎn)生機(jī)理，處于活化態(tài)的304不銹鋼管較之鈍化態(tài)鋼管的電極電位要高許多，電解質(zhì)溶液就滿足了電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件，活化態(tài)成為陽極，鈍化態(tài)作為陰極。腐蝕點(diǎn)只涉及到一小部分金屬，其余的表面是一個大的陰極面積。在電化學(xué)反應(yīng)中，陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)是以相同速度進(jìn)行的，因此集中到陽極腐蝕點(diǎn)上的腐蝕速度非常顯著，有明顯的穿透作用，這樣形成了點(diǎn)腐蝕。