AISI 316不锈钢在甲酸和乙酸溶液中的腐蚀性能

AISI 316不锈钢在甲酸和乙酸溶液中的腐蚀性能 AISI 316不锈钢在甲酸和乙酸溶液中的腐 蚀性能 olo—l10l6- 藏,私试砼 AISI316不锈钢在甲酸和乙 酸溶液中的腐蚀性能 巴 kB,l育永场 I.SEKINE,A.MASUKO,K.SENOO 王7I 摘要AISI316不锈钢在甲酸和乙酸溶液中的腐蚀性能的研究,是通过测量腐蚀失 重,极化曲线,钢/溶液界面的阻抗及自然腐蚀电位(NEP)随时间的变化而进行的AISI 316钢在甲酸和乙酸溶液中的腐蚀速度显着依植于酸的浓度与温度.AISI316钢在甲酸 和乙酸水溶液中的腐蚀速度大于其在无水溶液中的腐蚀速度.AISI316钢在无水溶液中 的腐蚀特性与其在水溶液中的腐蚀特性完全不同.据认为Cr,Mo有助于提高AISI316 钢在水溶液中的耐蚀性,而Ni的作用很小.在无水甲酸溶液中Cr的主要作用是提高耐蚀 性能,而Mo,Fe的作用很小;在无水乙酸溶液中Cr有助于提高耐蚀性,而Mo的作用很 小.为1j解AISI316钢在甲酸中所形成的钝化膜的情况,可采用俄歇电子能谱.(AES) 分析其成分.成分分析结果显示钢面的Mo含量比浸入甲酸以前的含量太,而F含量 比浸入甲酸以前的含量少.同时还发现在甲酸水溶液中的钢表面Cu含量与无水甲酸溶 液中钢的表面Ni含量都大于浸入以前的含量.对于乙酸而言,浸入后钢的表面分析是由 离子探针分析仪(IMA)进行的在浓度为5O和100的乙酸中,钢表面的cr含量有所 增加.在9O的乙酸中由于浸入后试样表面主要成分的分布状况没有发生变化,所以认 为试样没有发生选择性腐蚀. 1引言 AISI316不锈钢具有很强的抗腐蚀能力,可广泛地应用于各种腐蚀环境中.然而它 在有机酸中的腐蚀性能还不十分清楚,以前发表的论文曾对AISI304钢和ss41钢(c一 0.08,si一微量,Mn—O.35,P—O.014,s—O.018,其余为铁,与低碳钢相似)在甲酸和乙酸 溶液中的腐蚀性能作了详尽的研究. 本文旨在阐明AISI316钢在甲酸和乙酸溶液中的腐蚀性能,通过测量腐蚀失重,极 化曲线,钢/有机酸界面的阻抗及自然腐蚀电位(NEP)随时间的变化情况,对腐蚀特性作 出细致的研究.在失重试验中,测量工作是在室温与沸点温度下进行的.由于沸点温度下, 钢与有机酸组成的系统不稳定,所以不能采用电化学测量只能对钢进行表面分析 时,才能了解沸点对AISI316钢的腐蚀状况. ? 100? 2试验 2.1材料 AISI316钢和纯Mo的电极是截面积为3.14mm的钢丝,其化学成分见表1.将 AISI316钢在真空中于1050?退火40分种,然后水淬.每个试验电极都有一个截面由 Teflon所密封.试验前将所有的试验电极都用粒度为1500度的砂纸 研磨后,再在超声波 清洗机上用丙酮除去油渍.试剂级的甲酸(98,99)和乙酸(99.5)是按我们以前发 表的文章所述的方法提纯的.所使用的甲酸和乙酸的浓度范围为1,100.在标称体 积浓度为100的酸性溶液中,水的残余量是由KarlFischer方法测出来的.这种方法是 采用电化学方法测量水与KarlFischer试剂问的特殊反应.该试剂的组成为I,SO,吡啶 及CHaOH.在甲酸中需要滴入0.3的水用于失重测量,滴入0.5的水用于电化学测 量在乙酸中需要滴入0.008的水用于失重测量,滴入0.04的水用于电化学测量.溶 液需要用纯净氯气脱气2小时.电化学测量时,作为辅助电解质的甲酸钾(O.5M)和乙酸 钾(0?5M)~J,电位蚵犁量可以标准甘汞电极作参比电极. 表1AISI316钢的化学成分 2.2失重的测量 试验前将准备浸入甲酸中的试样依次用240度到1200度的砂纸进行研磨.而对准备 浸入乙酸中的试样则采用800度到1200度的砂纸进行研磨.然后,在超声波清洗机上用 甲醇和丙酮除去油渍.浸入甲酸中的试样分别于沸点温度与室温检测7天和70天. 2.3极化曲线的测量 反电极为30X40×0.5毫米规格的铂片.测量前对浸在甲酸中的AISI316钢作电极 在一10mA/cm的极化电流密度下进行40分种的阴极极化.对浸入乙酸中的AISI316钢 中的工作电极也在同样的极化电流密度下进行阴极极化,极化时间见表2,然后更换溶 液.电极极化结束后立即用动电位方法以50mV/分的扫描速度测量极化曲线. 表2AISI316钢在乙酸中的极化处理时间 为了研究AISI316钢在甲酸溶液中浸泡时间对极化性能的影响,还测量了阴极极化 后浸泡24小时后的AISI316钢的极化曲线. 2.4自然腐蚀电位——浸人时间曲线的测量 ?101? 继阴极极化后用电动记录装置对AISI316钢的自然腐蚀电位进行24小时的监测. 2,5阻抗的测量 浸在甲酸中的反电极为螺旋状铂片,浸在乙酸中测量极化曲线的反电极为铂片在甲 酸中以恒定电流进行阴极极化,大约需要5小时才能使AISI316钢的腐蚀电位稳定下 来.电极阻抗的测量方法同我们前文章中所描述的一样”. 2.6表面分析 俄歇电子能谱仪(AES)使用的是Perkin--ElmerEDL5型.离子探针分析仪(IMA)使 用的是HitachiIIA型2×10乇的压强向试样表面轰击O,轰击l5次之后,深度大 约可达500A 3结果与讨论 3.1腐蚀失重 室温下试样在各种浓度的甲酸中的腐蚀速率见表3,AISI316钢在各种浓度甲酸中 的失重不容易测定出来.它在5o浓度的甲酸中的最大腐蚀速奉为0.034毫克/分米? 天.试验后试样的表面与浸入甲酸之前相比几乎没有变化,仍保持着银亮的金属光泽. 表3室温下.甲酸中的腐蚀失重 试样在沸点温度的甲酸中的失重及在室温 与沸点温度的乙酸中的失重结果见图l.在室 温下的乙酸中,浓度为30时的腐蚀速率最 高,为0,044毫克/分米一天,在3O和8O 的乙酸中出现了峰值.在乙酸中试验后的试样 同在甲酸中的试样一样,仍保留着银亮的金属 光泽在低浓度范围内(O,50体积百分浓 度)的腐蚀速率取决于溶液的导电性在80 以下的浓度范围内,腐蚀速率有所增加,这是因 为此时腐蚀性物质的质子可能会象水合氢离子 一 样稳定.在浓度大于80时腐蚀速率又会下 降,这是由于没有足够的水来稳定水合氢离子, 而且乙酸又难于分解的缘故.在沸点温度的甲 酸中,腐蚀速率随甲酸浓度的增加而增加,50 浓度时达到最大值,137毫克/分米天I浓度 超过5O后,腐蚀速率又会下降,在90%和 100的甲酸中的腐蚀速率均为7O毫克/分米. ? 天. ? 1O2? }K * 彘 越 * 馏 基 蕾 O6 * o4惠 授 * 02制 基 复 0.沸点温度的甲酸I?.沸点温度的乙酸I ..室温的乙酸. 图1甲酸和乙酸中的腐蚀失重 图2(略)为在沸点温度的甲酸中进行失重测量后的表面.照片比较模 糊,这是由于照 射到试样上的光线不均匀的缘故除了浸在100~~浓度甲酸中的试验 以外,浸在其它浓度 的甲酸中的试样之表面与浸入前相比几乎没有变化,仍保持着银亮的金属光泽在标称 lOO%浓度的甲酸溶液中,试样表面呈暗灰色,但仍保持着金属光泽.在以前的工作中,在 浸入无水甲酸中的AIsI304钢表面上设有观察到这种黑膜.A,ISI3(34钢不台Mo,而AIsI 316钢含Mo,它在甲酸中形成的黑膜可能是不溶性的甲酸盐CMo(HCOO)). 在沸点温度的乙酸中,腐蚀速度随浓度的增加而增加,9O浓度时达到最高峰20.8 毫克/分米?天,浓度达到100时,腐蚀速度则陡然下降(见图1)除4O,8O浓度以 外,授在其它浓度的甲酸中的试样与浸入前几乎没有什么变化.浸在4O,8O的甲酸 中的试样表面包上了一层黑膜,除去黑膜后,表面仍保持银亮的金属光泽.据悉,这种情况 下产生的膜为水台四氧化三铁锈层(FeO.?H:O),因为它很容易溶解在稀硝酸中. 为了对该膜进行定量分析,浸入甲酸和乙酸前后分别由俄歇电子能谱仪和离子探针 来检验钢的表面.俄歇电子能谱仪的表面分析结果见表4 表4由俄歇电子能谱仪测出的甲酸中的AISI316锕的表面元素的含量 据观察,浸入后钢的表面分布了大量的MoFe,Cu的含量变少,在50%浓度的甲酸 中尤其如此.在无水甲酸中钢表面分布的Ni含量此浸入前多在5O的乙酸中测得钢表 面Ni的原子百分浓度为0,这可能因为Ni的 俄歇峰与cu的俄歇峰靠近,所以Ni的俄歇峰 不能测定出来.据知,在50浓度的甲酸中浸 入前后钢的表面Ni含量一样大从颜色上看, 灰黑色的膜并非只是甲酸铜,还有甲酸镍,因为 在无水甲酸溶液中表面Mo的分布状况同水溶 液中的分布状况相同(图2).然而这种解释却 与浸在无水甲酸中的含Ni的AISI304钢的表 面不产生灰黑色膜相矛盾.因此认为,Mo不能 在AIsI316锕表面独立形成钝化膜,而是要与 其它元素共存才能产生钝化膜在水溶液中这(a)浸入前(b)50(c)90(d) 无 种共存原子为Cu,在无水溶液中为Ni.水乙鞋 !钢.在乙酸中利用离子探针在所囝3由离子探针分析仪测得的AISI行意苎析萼果见.一o%浓度的乙316钢在乙酸中的表面分析结果 酸中能够产生黑色的钝化膜,锕的表面区域Cr 含量与Fe含量相比,前者浸人前后的增加量比后者大.所以认为,cr是钝化膜的重要组 成部分.如前文所述,这种钝化膜容易溶解在硝酸中,而如果钝化膜中所含的cr是以cr 的氧化物,铬的水台物及乙酸铬的形式存在时,钝化膜就不容易溶解在硝酸中.依上所述. 可以认为所形成的黑膜含Fe和cr,其中Fe以水合四氧化三铁的形式存在在9O的乙 酸中尽管失重最大,但浸入乙酸后表面却没发生变化因此认为,在浓度为9O的乙酸中 不发生选择性腐蚀.在无水溶液中可以看出,浸入后cr量比浸人前有所增加. 3.2极化特性 图4为在阴极撅化后立即测出的AISI316钢在甲酸和乙酸中的极化曲线.在各种浓 度的酸中都观察到了活化区与钝化区及过钝化区在阳极,无水酸的电流密度低于酸性水 溶掖的电流密度,这与AISI304钢在酸中的情况相同.将AISI316钢的极化曲线同以前 一 10一D.50051.01.S2.0 E/通过标准甘乖电池铡得的电位V 一 0.500S101.5 E,通过标准甘汞电授麓得的电位v 一 1.O一0.50m51O1,5 E/通过标准甘录屯楹褥的电位 E/通过标准甘秉电辊麓稃的电位v 囝4AISI316钢在脱气酸中的极化曲圉5AISI316钢,AISI304 钢,F,Cr,Ni 线l(a)HCOOH+0.5MHCOOK及M0在脱气HCOOH0.5M (b)CHco叫+o?5MCHaCOOKHC00K中的阳极极化线:(a) 作出的Fe,Cr及Ni在甲酸和乙酸中的阳极2o%(b)无水 极化曲线作了比较, ?lO4? 也与Mo的极化曲线作了比较,其结果见图5 (a),(b)及6(a),(b).图5(a),(b)分别为20 和100甲酸中的极化曲线,图6(a),(b)分别 为80和100乙酸中的极化曲线. 依据电位和电流密度的钝性,可以认为在 20的甲酸中在E和0V之间Mo对提高 AISI3l6钢的耐蚀性起主要作用,在高于0V 的区域内,则主要是cr的作用在1OO的甲 酸中,在E一附近,Mo对耐蚀性起主要作用,而 在高于0.45V的区域,和Fe对耐蚀性起主 要作用. 另一方面,在80的乙酸中,在靠近E的 区域,Mo对提高耐蚀性起作用(同甲酸中一 样,从E一到0V)而在0V到1.0V之间起 作用,高于+1.0V时Ni起作用.在浓度为 100的乙酸中,AISI316钢的阳极极化曲线 与cr的几乎相同,因此cr对提高耐蚀能力贡 献很大.在E与1.0V之间的区域,Mo对实 现钝化也起到重要作用. AISI316钢的活化溶解电位高峰比AISI 304钢的低.这种差别是由于Mo的影响造成 的.Mo能促进AISI316钢在甲酸和乙酸的 E,附近发生钝化.由于Mo的出现使金属很容 易产生钝化,这就使AISI316钢的活化溶解峰 值电位降低了. 图7为阴极极化结束24小时之后的极化 曲线该曲线没有活化溶解高峰,这不同于阴极 极化后立即测出的极化曲线[图4(a)],这种现 象是由于一部分阳极极化曲线与阴极极化曲线 相交而引起的. E/通过标准甘乖电柱再的电位v 图6AISI316钢,AISI304钢,Fe,, Ni及Mo在脱气CH.cO0H+0. 5MCH.C0OK中的阳极极化曲 线:(a)80(b)无水 从极化曲线上得出的腐蚀电流i一与甲酸和乙酸浓度的关系如图8所示.甲酸中阴极 极化结束24小时后所测得的腐蚀电流比阴极极化后立即测得的腐蚀电流低一个 数量级所以,腐蚀速度随时问的延长而降低.如上所述,这可能是由于A/SI316钢表面 产生钝化膜而引起的.阴极极化后立即测量腐蚀电流i,发现在90浓度的甲酸中的i一 最大阴极极化结束24小时后测得在50的甲酸中的腐蚀电流最大.因此,腐蚀速率的 峰值随时间的变化而变化,这是因为低浓度甲酸水溶掖中所产生的钝化膜不同于高浓度 甲酸水溶液中所产生的钝化膜.钝化膜的形成速度依赖于时间在阴极极化结束24小时 后,各种浓度的酸中的腐蚀速率几乎相同,这是由于钢的表面几乎都 覆盖了一层钝化膜的 ?l05? E 0 《 , E/ii~:标准甘乖电般谢耨的电位V 图7AISI316钢在极化处理结束24小 时后在脱气HCOOH+0.5M HCOOK中的极化曲线 ..HCOOH?,HCOOH,极化处理结束24 小时后口.CHCOOH 图8腐蚀电流密度与酸的浓度关系曲线 缘故.在50浓度的甲酸中的钝化膜是不完整的,所以腐蚀速率因腐蚀性H一的存在而增 大.另一方面,腐蚀电流一乙酸浓度曲线的形状与乙酸中的失重曲线相似(见图1),所 以30浓度乙酸中出现的峰值可归因于乙酸溶液的导电性.在8O浓度的乙酸中出现了 一 个较小的峰值,这个峰值的出现可能是由于腐蚀电流的不确定性造 成的由于在阳极区 没有观察到Tafel线性区域,的数值是通过把阴极Tafel曲线外推到i一而获得的.所以 不能肯定在8O的乙酸中能观察到峰值. 从极化曲线所获得E与甲酸,乙酸浓度的差系如图9所示.随着酸浓度的增加,E一 向高电位区移动.AISI304钢在甲酸中的腐蚀电位Ec会发生这种移动.这在我们以前发 表的文章中已阐述过了. 由于在极化曲线的阴极区可观察到线性Tafel区域,所以在以前发表的文章中曾试 着对阴极反应进行分析.依据AISI316钢在甲酸和乙酸中的极化曲线,图l0显示了在恒 定电势下阴极电流密度的绝对值li,『与溶液的pH值的关系.在阴极极化后立即测得的结 果是,在一0.500V下,li『值随溶液pH值的增加而线性降低,直线的斜率为0.62.对阴极 极化结束24小时后的极化曲线也作了类似的分析.在这种情况下的『『与pH值的关系 曲线有点偏离直线.如果假定两者呈线性关系,那么直线的斜率为0.60.从这些结果中可 以看出,阴极反应的形式不随时间的变化而变化.在乙酸中l与pH之 间呈现良好线性 关系,直线的斜率为0.47.很难解释甲酸中斜率为0.6的反应和乙酸中 斜率为0.5的反 应都是在何种过程基础上进行的,这是因为阴极反应特别复杂,而且 极化曲线的线性 Tafel区域也具有随机性. OHCOOH?CH3COOH’ - 1O6- 椎度,悼(%) C..HCOOH?极化结束Z4小时之后的 HCOOH0:CH3COOH 图9腐蚀电位与酸的浓度关系 g ? o;HCoOH,由标准甘汞电极洲得E;--0. 500V6.Ha)H,极化处理结束24小时 之后,由标准甘汞电极得E一一0.525 口.C巩COOH,由标准甘汞电极洲得E一 -- 0.500V 围10阴极电流密度与溶液pH值之间的 关系 图n为阴极极化后立即测得酌AISI316 钢在甲酸和己酸中的腐蚀电位E,与溶液的 pH值的关系.同以前在SS41和AISI304钢 中所得的结果一样.’,A1SI316钢的E一与 pH值间也呈现良好的线性关系,这种关系可用 下列等式表示: /}ICOOH一一0.0620H一0.251(用标 准甘汞电极作参比电极测得的电位)(1) E/cH;cOOH;一0.03210H一0.319(由 标准甘汞电极作参比电极测得的电位)(2) 然而,在阴极极化结束24小时后所测得的 值与溶液的oH值之问不里线性关系.如前 圈l1腐蚀电位与溶液pH值的关系 文所述.当金属受活化控制时,腐蚀电位E一与pH之间才呈线性关系. 按Pourbaix等的 理论,闭塞电池腐蚀理论(oCc)是点蚀和晶间腐蚀(IGC)的基础,且很 大程度上取决于溶 液的oH值.因此等式(1),(2)可作为防止与控制AISI316钢腐蚀的判 定标准. 3.3自然腐蚀电位一浸入时间的关系 AISI316钢钢的自然腐蚀电位在甲酸和己酸中随浸入时间的变化情况可分另见图 ? 107? 脚章露堪脚惜扭雌,目 l2(a),(b).在各种浓度的甲酸中浸入约1小时之后,自然腐蚀电位就从0.3V左右上升 到0.5V,而在5小时之后,自然腐蚀电位几乎稳定不变在乙酸中需要在18小时之后自 然腐蚀电位才能完全稳定在+0.15V上.自然腐蚀电位向高电位区的大幅度移动表示着 钝化膜的形成.当把移动后的电位与图4(a),6(b)比较时,可以看出移动后的电位相当 于钝化区中主要是cr起钝化作用时的电位.因此,AISI316钢在较短的时间内就能钝化. AISI316钢在甲酸中达到稳定所需的时间比乙酸中所需的时间短.这是因为前者的自然 腐蚀电位向钝化区移动的速度较后者大. 型 啦 母 趔 基 羹 《 皿R s/kn , (a)HcOOH+0.5MHCOO(b)图l3AISI316钢在HcoOH+0.5M CH;COOH+0.5MCHcOOKHc0oK(频率以Hz表示)中的复合阻抗 图12AISI316钢的自然腐蚀电位与浸平面图:(a)90(b)在2O浓度中随 入时间的关系浸入时闻的变化而变化 3.4阻抗的测量 在室温下90浓度的甲酸中所测得的AISI316钢在腐蚀电位E一时的阻抗平面图 可见图13(a),在20和100浓度的甲酸中也进行了测量,其曲线形状与90浓度甲酸 的几乎相同,所以在这里就不画出来了.在高频区的四弧形曲线可以看作是一个半圆的一 部分,这个半圆的中心在横坐标下移动,这部分半四相应于电荷迁移过程,腐蚀反应的阻 抗e可由这个半圆的直径得出.低频区的曲线表明,AISI316钢表面有吸咐性中间产物 (M(HCOO)).或[M(OH))存在.’ 图13(b)表示了在20蹦甲酸溶液中阻抗随浸入时间的变化而变化的 情况.浸入5小 -1O8? >君睡嚣 情|f田\呻基肇《血 ,,\??,H 时,17小时及24小时之后,在高频区竟没有观 察到任何变化,在低频区曲线的弧形半圆却逐 渐变小,这表明吸咐性中间产物的状态随时问 的变化而变化.这大概是由金属甲酸盐的形成 造成的.由于在高频区圆弧曲线的半径不发生 变化,所以可以推断,AIsI316钢在浸入2O 浓度的甲酸中5小时之后腐蚀速度几乎不变. 图14为AISI316锕在乙酸中的复合阻抗平面 图.它是在室温下阴极极化结束24小时后与自 然腐蚀电位稳定后测得的.其曲线轨迹同甲酸 的一样.我们认为高频区的半圆部分相当于电 荷迁移过程,而低频区的轨迹表明,AISI316 钢表面有吸咐性中间产物[M(CHcoo)].a或 CM(OH))存在.腐蚀反应的阻抗e可从高频 区的半圆直径得出,并将其与腐蚀失重及腐蚀 电流作比较.在浓度为3O时,e值为17. 5kD,,浓度为8O时e为l14kD,,在浓度为 l0.时e值为355k~.这类数据与腐蚀失重及 电流的变化趋势相一致. 表5为从图13(a),(b)及图14中得出的 e值和双层电溶量,以前也曾采用过这种方 法.比较水溶液和无水溶液,后者的e值大于前 宝 嘻 RB0 图14AISI316钢在CHCOOH+o. 5MCHlCooK(频率以Hz表 示)中的复合阻抗平面图 表5AISA316钢在HCOOH+0.5MHCOOK和CHCOOH+ 0.5MCH~COOK中电荷迁移阻力与双层电容量 者的e值,而后者的值却小于前者的C值.因此认为无水溶液的腐蚀速率小于水溶液 的腐蚀速率.腐蚀后锕的表面粗糙度也有所降低.然而,在甲酸中由于所有的e值都相近, 所以在浸入时间为5小时之内,AISI316钢在无水溶液中的腐蚀速率与在水溶液中的腐 蚀速率没有多大不同.从阴极极化结束24小时后所测得的极化曲线上得出的结论,即在 各种浓度的甲酸中的腐蚀电流几乎相同,这一缮论与上述现象是一致的(见图8). 从腐蚀速率上看,AISI316锕一般在甲酸中比在乙酸中更容易产生腐蚀,关于这一 点在以前的文章中已作了阐述,认为这是由酸的强度不同而引起的.然而在室温的腐蚀失 ? 】09? 重实验中,乙酸的腐蚀速率却高于甲酸的腐蚀速率.一般认为,浸入时间对腐蚀速率也起 着很重要的作用,而且在甲酸中更容易发生钝化,这一点从自然腐蚀电位随时间变化情况 中也可以看出.然而,由于室温下失重很小,大约为1O一克,所以测量误差是很大的.因 此,取得这些数据的目的在于找出材料在各种溶液中的腐蚀趋势,而不是用来严格比较材 料在甲酸与乙酸中的腐蚀性能. 从腐蚀机制上看,甲酸与乙酸中极化曲线表明,cr主要是和Mo一起能够提高抗腐 蚀能力.表面分析的结果表明,浸在乙酸中的钢表面cr的含量较大,这与从极化曲线上得 到的结果是一致的.但在甲酸中,钢表面Mo,Ni的含量较cr的含量大得多,这与从极化 曲线上得到的结果不一致.由于极化曲线的测量是在室温下进行的,而表面分析是在试样 浸入沸腾溶液中之后进行的,所以在甲酸中沸点温度的极化曲线与室温的有所不同.要弄 清沸点时的极化特性还有待进一步研究. 4结论 通过对AISI316钢在甲酸和乙酸中腐蚀特性的研究可得出如下结论: (1)AISI316钢在甲酸中的腐蚀速率取决于浸入时间; (2)AISI316钢在甲酸和乙酸水溶液中的腐蚀速率大于其在甲酸和乙酸无水溶液 中的腐蚀速率,而且其腐蚀特性也各不相同; (3)AISI316钢在甲酸和乙酸中的腐蚀速率取决于酸的浓度和温度} (4)AISI316钢在室温下的甲酸和乙酸中都有很强的抗腐蚀能力,即使在沸点温 度下的甲酸和乙酸溶液中,除5O浓度的甲酸外,它也具有抗腐蚀能力; (5)在研究AISI316钢在低浓度的乙酸中的腐蚀特性中发现,腐蚀失重随浓度的 变化趋势类似于测量极化曲线时得到的腐蚀电流随浓度的变化趋势,及测量阻抗时得到 的e随浓度的变化趋势,这些变化趋势都与乙酸溶液的导电性随浓度的变化趋势相似; (6)依据AISI316钢的自然腐蚀电位随时间变化情况和阳极极化特性,发现含Mo 的AISI316钢容易发生钝化,而且在甲酸中的钝化效果要比在乙酸中的明显此外,还发 现在各种浓度的酸的水溶液中Cr,Mo和Ni对提高耐蚀性起主要作用,在无水甲酸中主 要是Cr,Mo和Fe有助于提高耐蚀性,在无水乙酸中主要是Cr和一定量的Mo有助于产 生钝化} (7)在阴极极化后立即测得的AISI316钢的腐蚀电位与溶液的pH值之间有如下 线性关系: E一/Hco0H=一0.062pH--0.251(以标准甘汞电极为参比电极SCE测得的电位) E一/cHaco0H=一0.032pH一0.319(以标准甘汞电极SCE为参比电极测得的电 位) (8)在测量AISI316钢的阻抗时,在低频区获得的曲线表明在甲酸中 有吸咐性中 问产物0讧(Hc?)]或[M(OH)]一存在,而在乙酸中有0讧(cHco0)]或 (下转第115万) ? 110? 结论 (1)对不同S,Mn杂质含量的含镍量20以下的03x17——03xl8钢的抗点蚀性能 的研究结果表明,古Ni量约5,6的普通纯度钢中,50的Ni用以抵消Mns夹杂物 造成的钢的点蚀性能的降低,但是铜中镍含量增加至l0,20时却抵消不了MnS夹 杂物对钢的点蚀性能的影响,原因是在这一镍含量范围内,无论对普通铜还是无MnS夹 杂物的纯净钢来说,实际上金属Ni改变不了钢的抗点蚀性能. (2)含钛的普通纯度钢X22H6的耐蚀性优于高纯度的03Xl7H3钢.除了点蚀的再 钝化特性之外,包括在硫酸中的钝化特性,含钛的普通纯度钢X22H6的耐蚀性几乎达到 高纯度钢03XITH6的水平.虽然含Ni量大于等于3的高纯度钢在硫酸中钝化特性远 不如03X22H6M2T普通纯度钢,但在耐蚀性上Ni?3的高纯度钢优于含铝的 O3x22H6M2T普通纯度铜. 参考文献19篇(略) 蔡红译自~3A[IIHTAMETAJUIOB) 1986T22?5C716~720 李瑛校 (上接第110页) [M(OH)]d存在. (9)从表面分析结果可以看出,在甲酸水溶液中AISI316钢所产生的钝化膜可能 是由于Mo和Cu共同存在形成的;在无水甲酸溶液中是由于Mo和Ni的共同作用形成 的;在50浓度的乙酸中可能是由cr和Fe的共存形成的,在浓度为90的乙酸中不发 生选择性腐蚀.. 肖永畅译自~CORROSION--NACE)Vol43?91987 校 - ll5?