超级铁素体不锈钢在不同温度含Cl~-或含Br~-溶液中临界点蚀条件对比研究

【作者】 雷龙林； 孙阳庭； 蒋益明； 李劲；

【机构】 复旦大学材料科学系；

【摘要】 为了评价超级铁素体不锈钢的耐点蚀性能,研究其临界点蚀条件,在不同温度下、不同卤素环境下对UNS S44660的点蚀行为进行探索。通过动电位极化测试结果和点蚀形貌对比研究表明,S44660不锈钢样品在不同温度下的NaCl或NaBr溶液中具有不同的点蚀抗性。从破裂电位-温度(E_b-T)曲线可知,S44660在1 M NaCl溶液中的动电位点蚀临界温度(CPT)介于85-90℃,在1M NaBr溶液中的为75-80°C,但在两种卤素溶液中,CPT之下均有点蚀发生。综合其腐蚀行为,S44660在两种卤素溶液中的点蚀行为均可划分为三个区域:过钝化区、点蚀过渡区(点蚀和过钝化共存区)和点蚀区。在点蚀过渡区,点蚀主要由过钝化诱发,恒电位极化测试结果证明了该机制,澄清了CPT下点蚀发生的原因。S44660样品在含Br~-溶液中的点蚀过渡区范围远宽于在含Cl~-溶液中的,表现为在35°C就有点蚀发生,该现象可归因于过钝化溶解及Br~-与Mo元素的特殊作用,说明该超级铁素体不锈钢在含Br~-溶液中有更大的点蚀倾向。随着温度的增加,在含Cl~-溶液中,点蚀坑底部不溶性钼酸盐的沉积抑制了点蚀坑向深度方向扩展,从而倾向于平行工作表面的方向生长;而在含Br~-溶液中,Br~-削弱甚至抵消了Mo元素对耐点蚀的有利作用,且金属离子在含Br~-溶液中有更高的有效扩散系数,使得点蚀坑更易向纵深发展。此外,对S44660样品在含Cl~-或Br~-溶液中的稳定点蚀临界条件进行了简单的机理阐述。更多还原