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氯离子腐蚀不锈钢的原理氯离子腐蚀不锈钢的原理是指在含氯环境中，氯离子与不锈钢表面发生作用，导致不锈钢产生腐蚀现象。
不锈钢在大气环境中具有较好的耐腐蚀性能，主要是因为不锈钢表面形成了一层致密的氧化铬膜，称为钝化膜。
然而，在氯离子的存在下，钝化膜容易被破坏，导致不锈钢发生腐蚀。
1.氯离子的吸附和浸润：氯离子具有较强的亲水性，容易吸附在不锈钢表面并浸润到钝化膜下。
氯离子吸附在表面会导致表面电位升高，从而破坏了钝化膜的稳定性。
2.氯离子的电化学反应：在氯离子存在的条件下，钝化膜中的铬离子会与氯离子发生反应，生成可溶性的铬氯络合物，从而破坏了钝化膜的连续性。
这个过程被称为局部腐蚀，即氯离子会形成一个微小的腐蚀细胞，在细胞中，不锈钢表面处于阳极，而钝化膜破坏的部分则处于阴极，形成阳极和阴极之间的电流。
3.氯离子的传输：氯离子可以通过水分子或气态状态传输到不锈钢表面，特别是在高温高湿的环境中，氯离子的迁移速度会增加，导致氯离子浓度在钝化膜下积累，进一步加剧了腐蚀。
除了以上几个方面，氯离子腐蚀不锈钢还受到以下因素的影响：1.氯离子浓度：氯离子浓度越高，腐蚀速度越快。
当氯离子浓度低于一定的临界值时，腐蚀基本不发生。
但一旦超过临界值，腐蚀速率会显著增加。
2.温度和湿度：高温高湿的环境会加速氯离子的传输和吸附，进而加速不锈钢的腐蚀。
3.氧气含量：氧气对于钝化膜的稳定性至关重要，充足的氧气可以帮助钝化膜修复和再生。
因此，氯离子腐蚀不锈钢更为显著的情况通常发生在氧气缺乏的环境中，如密封系统。
总的来说，氯离子通过吸附、浸润、电化学反应等行为，破坏不锈钢表面的钝化膜，进而导致不锈钢发生腐蚀。
要防止氯离子腐蚀不锈钢，可以通过以下途径进行控制：1.减少氯离子的接触：避免在含氯环境中使用不锈钢材料，或者使用防腐涂料、防护层等措施将不锈钢与氯离子隔离。
2.增加氧气供应：通过增加通气量、增加氧气浓度等方式，提高不锈钢表面氧气的含量，增强钝化膜的稳定性。
氯离子与不锈钢腐蚀氯离子对不锈钢腐蚀的机理!氯离子腐蚀是一种金属晶粒间的腐蚀，表现为不锈钢的脆裂，而且电焊修补后，这中裂纹会沿着焊缝延伸。
根据我们公司的使用情况，设备使用了10年，水温度在70,85摄氏度时候，氯离子在100PPM左右，304的设备开始产生裂纹，最初在焊缝上最为突出，而316L的设备倒是还未出现问题。
但是按照规范奥氏体不锈钢设备氯离子的含量应该控制在25PPM。
从我们使用的情况看，cl-对304的腐蚀一般表现为应力腐蚀的特征，而且多数从焊缝的热影响区、煅件的本体等应力集中的区域开始出现腐蚀。
不锈钢耐腐蚀的机理是由于存在元素铬，铬在很多条件下能钝化从而使设备得以保护。
而以氯为代表的活性阴离子极易破坏钝化膜，在材料局部区域形成孔蚀核，最终形成蚀孔。
因而不锈钢最怕氯离子。
从资料看，什么样的不锈钢对氯离子都没有防腐蚀。
但是我们公司有一种产品的反应釜中包含双氧水，氯化钠，氢氧化钠。
但反应釜使用了好多年还没有出现腐蚀情况。
个人认为，碱性环境氯离子对材质腐蚀不是特别明显。
氯离子一般都是海水里，所以要选耐海水腐蚀的钢种，通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证，耐海水腐蚀并不好。
在海水环境下不锈钢的使用，孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。
对这些局部腐蚀的抑制，已知增加Cr和Mo，奥氏体系不锈钢和双相钢，特别是添加N是有效果的，美国研制的超级奥氏体不锈钢(牌号我记不清了)，日本研制的高N奥氏体系不锈钢，因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀～以下钢种供参考:高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢 00Cr16Ni6Mo3Cu1N高强度耐海水腐蚀不锈钢 00Cr26Ni6Mo4CuTiAl耐海水不锈钢Yus270(20Cr,18Ni,6Mo,0(2N)(2 ,3(6 ，海水因地域不同而多少有些差异，溶于海水的盐类浓度为3其中氯离子浓度为19000 ppm。
而自来水的氯离子浓度上限值为200 ppm，所以海水中氯离子浓度相当于自来水的lOO倍。
氯离子浓度对304不锈钢耐蚀性能的影响摘要：用动电位扫描法、环状阳极极化曲线法、交流阻抗法研究了304不锈钢在模拟冷却水中的耐腐蚀性能的影响。
动电位扫描显示Cl-的浓度增大，不锈钢的点蚀电位Eb降低，特别当[Cl-]>200 mg/L时，不锈钢电极会出现明显点蚀现象，点蚀电位Eb迅速降低，并随浓度增大而减少；保护电位与击穿电位的差值的大小反映了不锈钢钝化膜自我修复的能力；由交流阻抗图谱得到随氯离子浓度的增大，不锈钢界面阻抗值降低。
关键词：腐蚀；凝汽器；氯离子浓度；304不锈钢发电厂凝汽器可选管材主要为各类无缝铜合金管、钛管和不锈钢管（以薄壁焊接为主），环境恶化又使冷却水水源的污染日趋严重，从而使铜合金的腐蚀愈发突出，越来越多的内陆电厂将趋向于使用不锈钢管。
不锈钢凝汽器目前在国内的应用，还主要集中在内陆地区。
主要材质为304，316型不锈钢。
凝汽器管材的选择主要是根据冷却水的水质状况。
选择凝汽器管材的要求是：对各种管材采用一般的维护措施，在使用中不出现严重的腐蚀和泄漏，铜合金的使用寿命应在20 a以上，而钦管应在40 a以上。
选材还应从管材的价格维护费用等方面进行技术经济比较，并不是越“高级”越好。
从1989年上安电厂第1台350 MW机组的不锈钢管凝汽器投入运行，目前我国电厂已设计使用不锈钢管凝汽器有20多年历史。
20世纪90年代我国电厂的不锈钢管主要来自进口，由于不锈钢管在我国实际运行起步晚，经验不足，不锈钢管的使用暂时还没有形成相当规模，也面临着一些问题，但薄壁焊接不锈钢管凝汽器的使用仍呈明显的逐渐上升趋势。
由于冷却水中通常含有氯离子、硫酸根、硫及磷酸根等。
其中氯离子是破坏不锈钢钝化膜最重要的侵蚀性离子。
研究氯离子对不锈钢耐蚀性能的影响成为许多腐蚀工作者一项重要的任务，本课题在前人研究基础之上，通过实验对不锈钢在不同氯离子浓度的模拟冷却水溶液中的腐蚀极化情况以及交流阻抗情况进行分析，研究氯离子对不锈钢耐腐蚀性能的影响情况。
化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及对策【摘要】在化工领域，化工装置能否安全运行对于产品质量和生产效率有着十分重要的影响，本文以化工装置304不锈钢管道腐蚀为例，通过对材质的成分、力学性能、产生腐蚀的形成机理、影响因素、腐蚀原因及防止对策进行了探讨。
【关键词】不锈钢；管道；失效；点腐蚀304不锈钢，由于Cr的含量在18—20%，Ni的含量在9—12%，具有耐腐蚀性，足够的强度，很好的加工和焊接性能，所以在化工装置中大量使用，但在氯离子作用下会造成腐蚀失效，是发生事故、泄露，污染环境的安全隐患，笔者在农药厂杀螟松车间期间深有体会。
杀螟松是由氯化物+硝化物的缩合产品，从下面化学反应式，可以看出，农药杀螟松在合成过程中，会产生氯离子。
根据实验及小试生产，304不锈钢或者322不锈钢能够达到要求，所以该缩合釜采用了304不锈钢制作，考虑到生产过程中出现的氯离子腐蚀因素，该釜的设计中腐蚀余量增加以外，对于焊接工艺要求很高，整个釜体采用钝化工艺防腐等一系列措施后，再结合物料质量、操作工艺控制等，反应釜釜体能够经受反应过程中出现的氯离子腐蚀。
但是，该反应釜有一个甲苯回收接管，管径DN400mm，长度3000mm，与反应釜采用法兰连接，上部连接回收冷凝器，反应过程中甲苯气体上升至冷凝器，冷却后回收。
该接管是机修车间自制，制作要求较低，所以在不长的时间内，在焊缝附近出现了严重腐蚀，开始出现焊缝边沿凹陷，存在扩展状褐色锈迹并发展为小裂缝，产生泄漏。
拆卸后，管道和弯头是4mm钢板单面焊接制作，法兰处是角焊缝，未焊面存在间隙缝，焊缝边沿材质颜色发黑。
为了缩合反应釜能够安全运行，必须找出接管失效原因。
缩合反应釜工况参数；设计压力﹤0.1MPa、设计温度85～105℃、管子规格?426×4mm、弯头DN400*4、法兰JB1158 PN1.0DN400、材质304SS。
1 对304不锈钢管道腐蚀失效的初步分析首先，对304不锈钢管道的化学成分进行分析：直管、弯头、等都在分析之列，经送样进行金相分析，直管、弯头材质均为304，主要成分与标准相同。
氯离子貌似是容易导致304应力腐蚀或晶间腐蚀
由于304不锈钢里有致钝化元素容易形成钝化膜，遇氯离子易发生小孔腐蚀或者点蚀所以要限制含量
用哈-C吧这个没问题。
一般现在在氯气和液氯方面用的材料现在都是这个。
要不就蒙耐尔合金
不锈钢304对氯离子腐蚀的敏感性随着温度升高，耐腐蚀性减[弱，有个经验数据，仅供参考，304在10℃时可耐228ppm氯离子腐蚀，在20℃时可耐150ppm氯离子腐蚀，在40℃时可耐71.3ppm氯离子腐蚀，在60℃时可耐37.5ppm氯离子腐蚀，在80℃时可耐20.5ppm 氯离子腐蚀，在100℃时可耐212ppm氯离子腐蚀。
316不锈钢在10℃时可耐1050ppm氯离子腐蚀，在20℃时可耐650ppm氯离子腐蚀，在40℃时可耐290ppm氯离子腐蚀，在60℃时可耐140ppm氯离子腐蚀，在80℃时可耐81ppm氯离子腐蚀，在100℃时可耐50ppm 氯离子腐蚀。
而超级不锈钢（254SMO)在40℃时可耐18500ppm氯离子腐蚀.。
氯离子对不锈钢腐蚀的机理Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998氯离子对不锈钢腐蚀的机理在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。
普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。
Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。
Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。
氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。
虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2 种观点。
成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。
吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。
因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。
电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。
这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。
因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。
3. 2 防止孔蚀的措施（1）在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量,可获得性能良好的钢种。
耐孔蚀不锈钢基本上可分为3 类:铁素体不锈钢;铁素体—奥氏体双相钢;奥氏体不锈钢。
设计时应优先选用耐孔蚀材料。
304不锈钢和氯离子的关系引言：304不锈钢是一种常用的不锈钢材料，广泛应用于各个领域。
氯离子是一种常见的化学物质，存在于水中、盐中等环境中。
本文将探讨304不锈钢和氯离子之间的关系，包括氯离子对304不锈钢的腐蚀影响、防止腐蚀的方法等。
一、氯离子对304不锈钢的腐蚀影响氯离子在水中或潮湿环境中存在时，会与304不锈钢表面上的铁离子发生化学反应，形成氯化物。
氯化物具有较强的腐蚀性，会破坏304不锈钢表面的保护膜，导致不锈钢开始腐蚀。
这种腐蚀称为氯离子腐蚀。
氯离子腐蚀会导致304不锈钢表面出现点蚀、孔洞等问题，进而影响不锈钢的使用寿命和性能。
特别是在一些潮湿腐蚀环境中，如海洋工程、化工设备等，氯离子腐蚀对304不锈钢的影响更加明显。
二、防止氯离子腐蚀的方法1. 合理选择304不锈钢材料不同牌号的不锈钢对氯离子腐蚀的抵抗能力不同。
在选择304不锈钢材料时，应根据具体使用环境和要求，选择抗氯离子腐蚀能力较强的不锈钢牌号。
2. 表面处理对304不锈钢进行表面处理可以增加其抗氯离子腐蚀的能力。
常见的表面处理方法包括机械抛光、化学处理、电化学处理等。
这些处理能够清除表面的污染物和氧化物，增加不锈钢表面的平整度和光洁度，提高其抗腐蚀性能。
3. 添加抗氯离子腐蚀元素通过在304不锈钢中添加抗氯离子腐蚀元素，如钼（Mo）、铬（Cr）、钛（Ti）等，可以提高不锈钢的抗氯离子腐蚀能力。
这些元素能够与氯离子发生化学反应，形成稳定的氯化物，从而减缓腐蚀的速度。
4. 增加保护层在304不锈钢表面形成一层保护层，可以有效阻隔氯离子的侵蚀。
常用的方法包括电化学方法、热处理方法等。
这些方法能够在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜或氮化膜，起到保护作用。
5. 控制环境条件在氯离子腐蚀环境中，控制环境条件也是防止腐蚀的重要手段。
降低环境中氯离子的浓度、降低温度、控制湿度等措施都可以减缓304不锈钢的腐蚀速度。
结论：304不锈钢和氯离子之间存在着一定的关系。
氯离子对不锈钢的腐蚀和腐蚀失效分析引言：不锈钢以其优良的防腐性能被广泛应用于工业和日常生活领域。
然而，长期受到氯离子的侵蚀会导致不锈钢的腐蚀和腐蚀失效，从而影响其使用寿命和性能。
因此，深入研究氯离子对不锈钢的腐蚀机理和腐蚀失效分析对于提高不锈钢的抗腐蚀性能具有重要意义。
腐蚀机理：腐蚀失效分析：氯离子对不锈钢的腐蚀失效表现主要包括晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和均匀腐蚀。
晶间腐蚀是指在晶界处发生的腐蚀现象，由于晶界处氧化膜的缺陷，氯离子容易通过晶界进入金属基体，造成腐蚀。
点蚀是指在不锈钢表面形成局部的腐蚀坑，氯离子在这些局部缺陷处聚集形成小氯离子电池，导致具有负电荷的金属离子从中析出，从而形成小坑。
应力腐蚀开裂是指在受到应力作用的环境中，金属在存在氯离子的条件下发生腐蚀引起的开裂现象。
均匀腐蚀是不锈钢表面整体被氯离子侵蚀，形成均匀的腐蚀。
腐蚀防护措施：为了减少不锈钢的腐蚀和腐蚀失效，可以采取一系列的腐蚀防护措施：1.选择合适的钢种：合适的不锈钢钢种具有较高的耐腐蚀性能，可以更好地抵御氯离子的侵蚀。
2.表面处理：通过表面处理提高不锈钢的表面质量，增强其耐腐蚀性能。
如机械抛光、喷砂、酸洗等。
3.添加合适的合金元素：添加合适的合金元素，如钼、铬等，可以提高不锈钢的抗氯离子腐蚀性能。
4.制备氧化膜：在不锈钢表面形成致密的氧化膜，可以防止氯离子的进一步渗透。
5.控制环境中氯离子的浓度：控制环境中氯离子的浓度，降低氯离子对不锈钢的侵蚀程度。
结论：氯离子对不锈钢的腐蚀和腐蚀失效是由于氯离子穿透氧化膜与金属基体发生化学反应，导致不锈钢的电子流失和腐蚀加速。
腐蚀失效包括晶界腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和均匀腐蚀。
为了提高不锈钢的抗腐蚀性能，可以采取选择合适钢种、表面处理、添加合金元素、制备氧化膜和控制环境中氯离子浓度等腐蚀防护措施。
深入研究氯离子对不锈钢腐蚀的机理和腐蚀失效分析，对于提高不锈钢的抗腐蚀性能具有重要意义。
Cl离子对304、316不锈钢临界点蚀温度的影响吴玮巍,蒋益明,廖家兴,钟澄,李劲复旦大学材料科学系,上海200433点蚀是不锈钢的重要失效形式之一. 不同腐蚀介质环境下不锈钢的点蚀行为研究是不锈钢研究的一项重要内容[ 1～3 ] . 作为典型的不锈钢点蚀诱发因素, Cl- 对不锈钢点蚀行为的影响更是被人们所广泛研究[ 4～7 ]. 研究多集中于Cl-对不锈钢点蚀的作用规律与机理方面,如Cl- 浓度对不同种不锈钢点蚀的影响、Cl- 与其他离子对不锈钢点蚀的共同作用等;所采用的评价参数多集中于材料的点蚀发生条件、点蚀形貌与统计规律、临界点蚀电位等;采用的研究手段大多为静态浸泡和动电位极化曲线扫描方法[ 8 ].由于不锈钢在实际应用中经常处于复杂的变温腐蚀介质中,温度对于不锈钢腐蚀的影响备受关注,成为了不锈钢腐蚀研究的一项不可或缺的重要内容. 自从上世纪70年代初Brigham等人[ 9 ]首次提出采用临界点蚀温度这一评价参数评价不锈钢耐点蚀性能以来,该参数就受到了人们的普遍关注. 但由于电化学行为的复杂性、材料的差异性以及外加电位对材料临界点蚀温度的影响等等,一直以来都没有一个标准而精确直接的方法测量材料的临界点蚀温度,这也严重妨碍了该评价参数在工业实际中的应用. 上世纪80年代起,Qvarfort、Arvnig 等人[ 10 ]着手从事了这方面的研究,取得了重大进展:在研究了材料临界点蚀温度与外加电位的关系后提出了外加电位非依赖性临界点蚀温度的概念;提出了外加恒定电位下腐蚀电流- 温度扫描方法测量材料的临界点蚀温度[ 11 ] ;发明了新型的测量材料临界点蚀温度的装置[ 12 ]. 这些研究成果引起了国际学术界和工业界的广泛关注,并被迅速纳入美国国家标准. 不同的不锈钢种类、介质种类和电位条件下,临界点蚀温度都会不同. 因而澄清这些因素的特殊影响规律就显得非常重要. 总体来讲这方面的研究还是远非深入系统的.本文采用恒定外加电位下腐蚀电流- 温度扫描方法研究了304和316不锈钢在不同浓度NaCl水溶液中的临界点蚀温度,得到了Cl- 对304和316不锈钢点蚀行为的影响规律,总结该规律并分析了其机理.1 实验方法实验以工业常用316和304不锈钢作为试样材料. 首先采用线切割方法将试样加工成20 mm ×20 mm ×3 mm的正方形试样片. 经清洗表面去除油污后,试样被置于55℃的浓HNO3 溶液中预钝化90 min以避免缝隙腐蚀的干扰. 钝化试样背面焊接导线后用环氧树脂封装非工作面,仅留出约15mm ×15 mm钝化过的表面,并逐步小心打磨到1000#砂纸,仅露出10 mm ×10 mm的工作面. 电化学实验在电位稳定后进行.实验介质为NaCl标准溶液,溶液采用分析纯试剂,用250 ml容量瓶精确滴定配置,溶液质量百分比浓度分别为0101%、0105%、011%、015%、1%和315%. 实验前,首先向溶液中通入高纯氮气(991999% ) 30分钟以除氧,测试过程中持续通气除氧. 电化学实验利用上海辰华仪器有限公司生产的CH I660B电化学工作站进行. 实验采用标准的三电极体系:辅助电极采用金属铂电极;参比电极体系由饱和甘汞电极( SCE)和盐桥组成.材料临界点蚀温度的测量采用外加恒定电位下腐蚀电流- 温度扫描方法. 为了保证材料的临界点蚀温度在实验可测量范围(0℃～100℃) ,在预实验的基础上,我们选择300mV (Vs·SCE)外加电位. 实验具体方法为:恒定300 mV (Vs·SCE)外加电位,扫描材料腐蚀电流随温度的变化曲线. 扫描起始温度0 ℃,至腐蚀电流密度为1 mA / cm2 时结束. 加热在上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产的HHS21121型电热恒温水浴锅上进行,为防止材料升温滞后影响实验结果的准确性,温度计水银泡所处位置与试样呈温度场对称,同时严格控制加热速率为(1 ±013) ℃/min.2 结果与讨论211 在不同NaCl溶液中的腐蚀电流- 温度曲线图1、图2所示分别是304和316不锈钢在不同质量百分比浓度NaCl溶液中恒定300 mV (Vs·SCE)外加电位下的腐蚀电流- 温度扫描曲线. 从曲线可以看出,在某个温度以下,材料的腐蚀电流稳定在极小值,说明在该温度范围内试样表面钝化膜完整而且能够较好的保护材料.超过该温度,材料腐蚀电流将急剧增加,此时试样表面开始形成微小蚀孔. 因此可以认为材料腐蚀电流开始急剧增加所对应的温度也就是材料表面钝化膜破裂形成微蚀孔的起始温度,也即要测量的临界点蚀温度. 为了便于客观定量测量,定义材料腐蚀电流密度达到100μA / cm2 所对应的温度为该种材料的临界点蚀温度(如图中虚线所示). 由于实验采用不同NaCl 溶液水浴加热方法进行实验,温度控制只能限于0℃～97℃,不能获得完整的316 不锈钢在0101%NaCl溶液中的腐蚀电流- 温度曲线,无法获得其准确临界点蚀温度数据,但可以确定该温度大于97℃.试验后样品通过金相显微镜观察,我们均发现了如图3所示的典型点蚀形貌. 说明腐蚀电流温度扫描方法较真实的反映了材料的真实腐蚀情况,而且所采用的封样方法也较好的预防了缝隙腐蚀的发生.212 在不同NaCl溶液中的临界点蚀温度采用上述方法测量的304和316不锈钢在不同质量百分比浓度NaCl溶液中恒定300 mV (Vs·SCE)外加电位下的临界点蚀温度具体数据如表1所示. 表中316不锈钢在0101% NaCl溶液中的临界点蚀温度因为超过实验可测温度范围而无法测量,用“ - ”标示.从表中的数据可以看出, 316不锈钢的耐点蚀性能要明显优于304不锈钢. 为了方便更加直观的观察分析Cl- 浓度对不锈钢临界点蚀温度的具体影响,对表1数据以Cl- 浓度为横坐标, CPT温度为纵坐标作图,如图4所示.21211 Cl- 浓度的影响随着Cl- 浓度的增大,材料的临界点蚀温度下降. 这说明Cl- 有利于加速不锈钢材料点蚀的发生. 不锈钢良好的耐蚀性能来自其表面的可钝化性. 关于不锈钢的表面钝化曾提出过多种不同假说,主要有氧化物膜理论、吸附膜理论、化合价理论与反应速度理论等. 尽管争议至今不断,但目前较能被多数学者所接受的是氧化物膜理论.因为许多情况下,证实水溶液中不锈钢表面存在10! ～100!的钝化膜,尽管10! 钝化膜是否可以看成成相膜尚不能确定,而且不锈钢和溶液界面膜的形态无从了解,但几十! 的成相膜的存在是氧化物膜理论的可靠证据. 该钝化膜存在不断向溶液中溶解和通过内部Cr形成新的钝化层的动态平衡[ 7 ] ,这一点也已经被大多数学者所接受. 关于Cl- 诱发不锈钢点蚀的机理比较能被人们所接受的有自催化理论和吸附膜理论. 自催化理论认为,在不锈钢表面存在如下过程:Fe2 + + 2H2O = Fe (OH) 2 + 2H+由于Cl- 等强酸性阴离子的存在,该过程使得不锈钢表面呈弱酸性,弱酸性促进了不锈钢在表面活性点处通过下面的过程优先腐蚀:Fe + 2H + = Fe2 + +H2腐蚀形成凹坑阻碍了H +的扩散,另一方面新的Fe2 +的形成又促进了水解的继续进行促进了酸性环境的维持,破坏不锈钢钝化层自身的动态平衡从而最终导致了不锈钢沿凹坑不断深入腐蚀最终形成点蚀. 根据该理论,温度的升高虽然同时加速了不锈钢表面富铬钝化层向溶液中的溶解与不锈钢内部铬扩散到金属表面重新形成钝化层两个过程,但由于明显前一过程的加速程度要远远大于后一过程,所以温度的升高将最终导致不锈钢表面钝化层变薄,促进不锈钢钝化膜的破裂. 同时又由于温度的升高使得金属表面能量增加,金属表面稳定性降低,促使不锈钢表面活性点的增多,成为了促进不锈钢钝化膜破裂的又一动力. 以上两方面都说明温度的升高将有助于不锈钢点蚀的萌生. 对于此后的自催化过程,温度的升高一方面增加了H +的扩散阻碍了自催化作用,另一方面促进了水解反应的进行促进了自催化作用.但由于凹坑的出现减弱了温度对H+扩散的促进作用,最终温度的升高还是表现了对自催化效应的增强. 因此根据自催化理论,无论从不锈钢点蚀的萌生还是发展来看,温度的升高都将有利于促进不锈钢点蚀的发生.竞争吸附理论的基础是Cl- 对氧的吸附取代导致了材料表面的局部缺氧,阻碍了不锈钢表面的铬氧化,从而阻碍了不锈钢表面新的钝化膜的形成,导致不锈钢钝化膜动态平衡被破坏,钝化膜变薄从而促进了不锈钢点蚀的发生. 同时,Cl- 还有可能向不锈钢钝化膜内扩散夺取钝化膜内的氧,从而直接导致不锈钢钝化膜的弱化促进不锈钢点蚀的发生. 显而易见,温度的升高虽然加速了氧的扩散,但另一方面也增加了Cl- 的扩散,而实验溶液中Cl- 的存在显然占据了更主导的地位,因而加速也更明显. 因此综合考虑,温度的升高也促进了Cl- 的竞争吸附促进了点蚀的发生.综上所述综合考虑两种理论,温度的升高都与Cl- 表现出了对不锈钢点蚀作用方向的一致性,因而,也就很容易理解随Cl- 浓度的增大,材料临界点蚀温度的下降了.21212 Mo元素的影响对比316与304不锈钢,相同条件下316不锈钢的临界点蚀温度都明显高于304不锈钢,这说明316相对于304不锈钢具有更好的点蚀温度抗力. 究其原因,最主要是因为二者合金元素的差异. 相对于304不锈钢,316不锈钢添加了抗点蚀元素Mo,从而大幅度提高了其抗点蚀性能. 实验结果也再次证明了Mo元素的添加有利于提高不锈钢材料的耐点蚀性能,更具体而言,Mo元素的添加有利于提高不锈钢材料的点蚀温度抗力.21213 对Cl- 变化敏感性从表1和图4还能发现不锈钢材料对Cl- 浓度的敏感性. 例如316不锈钢的临界点蚀温度对NaCl溶液浓度从011%到015%的变化表现出明显的敏感性,在此区间,材料的临界点蚀温度从接近90℃急剧下降到50℃. 而304 不锈钢临界点蚀温度则对NaCl溶液浓度从0101%到0105%的变化就表现出明显的敏感性,在此区间,材料的临界点蚀温度从接近90℃急剧下降到55℃附近. 从Cl- 敏感性角度,也能看出316不锈钢在耐点蚀性能方面相对于304不锈钢的优越性.3 结论11采用外加300 mV (Vs·SCE)恒定电位下腐蚀电流-温度扫描方法分别方法测量了304和316不锈钢在不同质量百分比浓度NaCl溶液中的临界点蚀温度,得到了材料临界点蚀温度随NaCl质量百分比浓度的关系曲线.21材料的临界点蚀温度随Cl- 浓度的增大显著降低. 不论是从自催化理论出发还是从竞争吸附理论出发,环境温度的升高和Cl- 浓度的增大都是有利于不锈钢点蚀的发生的,对不锈钢点蚀的作用方向的一致性是导致上述现象的根本原因.31对比分析了304和316不锈钢对Cl- 变化敏感性,发现在300 mV /SCE条件下304和316不锈钢分别对0101%～0105%和011%～015%区间内的Cl- 浓度变化比较敏感.41316不锈钢的耐点蚀性能明显优于304不锈钢,主要原因是316不锈钢比304不锈钢添加了耐点蚀合金元素MoFig. 1 Evolution of corrosion current versus temperature for 304 stainless steel in NaCl solutions under an app lied potential of 300 mV /SCEFig. 2 Evolution of corrosion current versus temperature for 316 stainless steel in NaCl solutions under an app lied potential of 300 mV /SCETable 1 CPT for 304 and 316 sta in less steels in NaCl solution with var ious concen tra tion Fig. 3 Surface morphology of 304 and 316 stainless steels after p itting corrosion ( a) 304, ×100; ( b) 316 (015% NaCl solutions, 300 mV /SCE) , ×250Fig. 4 Evolution of CPT versusNaCl concentration for 304 and 316 stainless steels under an app lied potential of 300 mV /SCE。
氯离子对不锈钢有多种腐蚀1对钝化膜的破坏目前有几种理论，比较权威：1>成相膜理论：Cl-半径小，穿透能力强，容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成了可溶性的化合物，使氧化膜的结构发生变化。
2>吸附理论：Cl-有很强的可被金属吸附的能力，优先被金属吸附，并从金属表面把氧排掉，氯离子和氧子争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速2孔蚀（点蚀）孔蚀失效机理在压力容器表面的局部地区,出现向深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀)。
点蚀一般在静止的介质中容易发生。
具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中,经常发生孔蚀。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。
含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。
在外加阳极极化条件下,只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。
在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时,能促使蚀核长大成蚀孔。
氧化剂能促进阳极极化过程,使金属的腐蚀电位上升至孔蚀临界电位以上。
蚀孔内的金属表面处于活化状态电位较负,蚀孔外的金属表面处于钝化状态,电位较正,于是孔内和孔外构成一个活态———钝态微电偶腐蚀电池,电池具有大阴极小阳极面积比结构,阳极电流密度很大,蚀孔加深很快,孔外金属表面同时受到阴极保护,可继续维持钝化状态。
孔内主要发生阳极溶解:Fe →Fe2+ + 2e ,Cr →Cr3 + + 3e ,Ni →Ni2 + + 2e。
介质呈中性或弱碱性时,孔外的主要反应为:O2 + H2O + 2e →2OH-。
