316L不銹鋼管因為具有良好的耐蝕性,被廣泛用于石油化工,建筑工程,家裝等領域,是許多大型裝置升級換代首選的材料。316L不銹鋼管應用于含有氯離子介質中時,氯離子對不銹鋼鈍化膜的破壞主要是鈍化膜的溶解和修復(再鈍化),平衡便受到破壞,溶解占優勢,最后在新露出的基底金屬的特定點上腐蝕生成小蝕坑,這叫點蝕,氯離子的存在對316L不銹鋼管的起到直接的破環作用。下面我們來說一下316L不銹鋼管在氯離子環境中的腐蝕。
316L不銹鋼管腐蝕
但在氯化物環境中,如海洋,容易發生點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕,尤以點蝕最為嚴重。在Cl―環境中,與317、254和3127不銹鋼相比,316L不銹鋼管具有最低的點蝕電位,點蝕的可能性最大,甚至可以引起穿孔。此外,孔蝕往往是引起應力腐蝕的微裂紋的來源。
在含Cl-環境中,影響316L不銹鋼管腐蝕的因素較多,如溫度、Cl-濃度、溶解氧、pH值、流速、浸泡時間等。其中,溫度和Cl-濃度對溶解氧進行含量可以影響具有較大,也影響氧去極化的腐蝕發展過程。目前,人們普遍認為不銹鋼的點蝕電位隨著氯離子濃度的增加而線性下降,孔蝕的數量和深度不斷增加,但這一結論存在局限性,沒有充分考慮溶解氧對腐蝕過程的影響。隨著溶液鹽度的增大,溶解氧含量可以降低,以氧去極化的陰極過程發展勢必需要受到社會影響。因此,氯離子濃度對316L不銹鋼水管的腐蝕行為的影響,要等有待進一步研究。
遼寧石油化工大學機械學院的研究者們通過長周期浸泡試驗,并結合電化學方法,采用材料特定面積上的蝕孔數量、材料失重等評價參數研究Cl-濃度、浸泡時間對316L不銹鋼腐蝕行為的影響,系統研究了316L不銹鋼管腐蝕行為規律。
試材選用316L奧氏體不銹鋼,加工成25mm×6mm×4mm,分別經240、400、800、1000號砂紙打磨,用去離子水、酒精清洗,吹風機吹干。研究了浸沒腐蝕和電化學行為,結果表明:
1、316L不銹鋼管在含Cl―環境中的腐蝕呈點蝕特征,點蝕程度與Cl―濃度密切相關,試樣表面的點蝕坑數量均隨著浸泡時間延長而呈增多趨勢,但不同濃度溶液中的變化規律不盡相同:其中Cl―濃度為1%、2%和4%時蝕坑出現的數量較少,浸泡25 ~25d后,蝕坑數量變化不大,點蝕趨緩,浸泡60d后蝕坑數量約為20~30個;濃度為3%時點蝕最為嚴重,浸泡15d就出現37個蝕坑,且隨著浸泡時間延長,蝕坑數量明顯增多,浸泡45d后,蝕坑數量增加較少,點蝕趨緩,浸泡60d后試樣表面蝕坑數量達到120多個,發生嚴重點蝕。
2、316L不銹鋼管在NaCl溶液中鈍化膜的形成是緩慢的,膜結構系統具有不完整性,為點蝕的孕育、萌生學習提供了結構設計條件,而點蝕一旦學生形成,在自催化促進作用下繼續教育發展。
3、316L不銹鋼在Cl-體系中的腐蝕問題,是Cl-濃度與溶解氧存在共同作用的結果。一方面,溶液中Cl-含量的增加為加速腐蝕提供了物質條件,促進了腐蝕;另一方面,降低了介質中的溶解氧含量,抑制了不銹鋼管腐蝕。兩者的綜合作用使腐蝕得到控制。
以上的內容就是316L不銹鋼管在氯離子環境中的腐蝕現象。綜上所述,316L不銹鋼管在含氯離子體系中的腐蝕行為,是氯離子濃度與溶解氧含量兩因素共同作用的結果,而且點蝕一旦形成,會在自催化的作用下繼續發展。316L不銹鋼在含氯離子環境中的點蝕程度與氯離子濃度密切相關,隨著氯離子濃度的增加,點蝕程度先增大后減弱,當氯離子濃度為3%時,點蝕最嚴重,當氯離子濃度超過3%時,點蝕減緩。