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(huo)合金(jin)在不(bu)同條件下,其電化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有(you)(you)四種狀(zhuang)態(tai)(tai):一是(shi)活化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai),腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流強度較(jiao)大(da),因而腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度較(jiao)快;二是(shi)相對穩定狀(zhuang)態(tai)(tai),即金(jin)屬(shu)處于(yu)可(ke)(ke)以鈍化(hua)也可(ke)(ke)以活化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai);三是(shi)鈍化(hua)穩定狀(zhuang)態(tai)(tai),金(jin)屬(shu)只處于(yu)鈍化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai),而且(qie)是(shi)穩定的(de),能夠自動鈍化(hua),只有(you)(you)很(hen)小(xiao)(xiao)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度很(hen)小(xiao)(xiao);四是(shi)過鈍化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai),當金(jin)屬(shu)處于(yu)過鈍化(hua)狀(zhuang)態(tai)(tai)時(shi)有(you)(you)較(jiao)高的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電流,不(bu)銹(xiu)鋼也是(shi)如此。


  為了提(ti)高不銹(xiu)(xiu)鋼的耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng),一般希望:不銹(xiu)(xiu)鋼易(yi)處于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)狀態(tai),也(ye)就是(shi)可以自動鈍(dun)(dun)化(hua);不銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化(hua)后腐(fu)蝕(shi)電流密(mi)度要(yao)很(hen)低;不銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化(hua)狀態(tai)的(腐(fu)蝕(shi))電位范圍要(yao)寬。


  上述三點分別指出了不銹鋼獲得(de)鈍(dun)化(hua)(hua)的必(bi)要條(tiao)件、鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態的腐蝕(shi)速度和鈍(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)態的相對穩定(ding)性。


  不(bu)銹(xiu)鋼只(zhi)有處在鈍(dun)化狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態方能耐腐(fu)蝕(shi),這時鈍(dun)化狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態腐(fu)蝕(shi)電流(liu)最(zui)小,腐(fu)蝕(shi)速度最(zui)慢,其(qi)他(ta)三(san)種(zhong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態下不(bu)銹(xiu)鋼都(dou)是不(bu)耐腐(fu)蝕(shi)的(de)。由此可見,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)“不(bu)銹(xiu)”是相對的(de),只(zhi)是在鈍(dun)化狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態下,腐(fu)蝕(shi)速度比較(jiao)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)性的水溶液或(huo)硝酸(suan)中(zhong),不銹鋼的鈍(dun)化薄膜非常穩定。即(ji)使是(shi)(shi)由于(yu)劃傷(shang)或(huo)破(po)損等原(yuan)(yuan)因,使一(yi)部(bu)分薄膜被破(po)壞了,它還(huan)具有立(li)即(ji)再生(sheng)和(he)(he)恢復的功能(neng)。前面談到(dao)的環境氧(yang)化作用是(shi)(shi)指從金屬原(yuan)(yuan)子中(zhong)釋(shi)放電子的反應,如果人為(wei)地(di)借(jie)助于(yu)外部(bu)電源,將“試(shi)驗(yan)金屬”置于(yu)“試(shi)驗(yan)溶液”中(zhong)作為(wei)電解陽(yang)(yang)極(ji)(ji)并通(tong)電流,此時就能(neng)求出電位(氧(yang)化力)與電流(腐蝕速度)的相關曲線和(he)(he)環境的氧(yang)化力強度。這(zhe)個(ge)曲線稱為(wei)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)分極(ji)(ji)曲線,如圖1-5所示。


  由圖1-5可以看出,隨著電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)升高,先(xian)是陽(yang)極氧(yang)化反應(溶解(jie)反應)呈增(zeng)(zeng)強趨勢;接下來是“活化狀態”電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)區(qu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增(zeng)(zeng)加;然后是不(bu)依(yi)賴于電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)增(zeng)(zeng)加顯示小電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)“鈍化狀態”電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)區(qu);最后再次出現(xian)隨著電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)增(zeng)(zeng)加的(de)“過鈍化狀態”電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)區(qu)。這里的(de)腐蝕電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)Ecorr是成為陽(yang)極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)和陰極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)相等條件的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)。


  增加鋼(gang)的(de)鉻含(han)量(liang),則(ze)陽(yang)極(ji)分極(ji)曲線的(de)變化(hua)如圖1-6所(suo)示(shi)。因(yin)鉻的(de)含(han)量(liang)增加,最大陽(yang)極(ji)溶解電流及(ji)靜態區的(de)陽(yang)極(ji)電流趨向于(yu)減少。不銹鋼(gang)的(de)鉻(Cr)含(han)量(liang)在(zai)12%以上時,不銹鋼(gang)易于(yu)從活性狀態向鈍(dun)化(hua)狀態轉移而(er)呈現穩定的(de)鈍(dun)化(hua)狀態。


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