对不锈钢的耐腐蚀机制与耐腐蚀性的了解

不锈钢的耐腐蚀机制
不锈钢的不锈性和耐腐蚀性是指其对遭受周围环境腐蚀的抵抗能力，或者说其对腐蚀产生的迟钝程度，简称钝化。关于不锈钢钝化现象的解释有很多理论，比如，从化学理论解释，认为不锈钢所以耐腐蚀，是因为其在与介质作用时，表面会有一层以Cr2O3：为主的薄膜，即钝化膜，这层膜的特点是很薄，在铬含量大于10．5％的条件下，一般只有几微米；这个膜的比重大于金属基体比重，说明膜很致密，因此，这层膜很难被腐蚀介质击穿，从而有效地保护金属基体不被腐蚀。再比如电子理论说，认为金属的钝性状态与未填满的电子层有关，在铁铬合金的不锈钢中，由于铬力求吸收电子，使铁(Fe)原子失去电子而被钝化了。还有的学者认为，当铁铬合金固溶体中的含铬量达到1／8(即12．5％)时，其电极电位可由—o．56v跃增至+o．2v，这个电极电位的提高，使金属在电解液中更稳定了，即不易被腐蚀了。
上述理论都是以铬的作用为依托的。实际上，由于材料所处环境的多样件、复杂性，在某些条件下还需添加其他合金元素，以提高和巩固材料的耐腐蚀性，如加入钼(Mo)元素，会使腐蚀产物MoO2-靠近基体而促进基体钝化；加入铜(cu)元素，使不锈钢表面钝化膜中含有cuo，其与腐蚀介质不发生作用，从而提高材料的耐腐蚀性；加入氨(N)元素，会因钝化膜中富集Cr2N，使钝化膜中的铬浓度提高，而提高材料的耐腐蚀性。
需要指出的是，不锈钢的耐腐蚀性是有条件的。介质种类、浓度、温度、压力、流速等各方面因素的差异对不锈钢产生的腐蚀效果是不同的，所以，不锈钢的不锈是相对的，不是绝对的、万能的。这一点务必引起我们的注意。

不锈钢耐腐蚀度

　　所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。在铬的添加量达到10．5%时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种"钝化膜"，继续起保护作用。因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5%以上。

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