氯離子對不銹鋼腐蝕的機理

在化工生產中,腐蝕在壓力容器使用過程中普遍發生,是導致壓力容器產生各種缺陷的主要因素之一。普通鋼材的耐腐蝕性能較差,不銹鋼則具有優良的機械性能和良好的耐腐蝕性能。Cr和Ni 是不銹鋼獲得耐腐蝕性能最主要的合金元素。Cr 和Ni 使不銹鋼在氧化性介質中生成一層十分致密的氧化膜,使不銹鋼鈍化,降低了不銹鋼在氧化性介質中的腐蝕速度,使不銹鋼的耐腐蝕性能提高。

圖（1）氯離子把不銹鋼腐蝕穿孔

氯離子的活化作用對不銹鋼氧化膜的建立和破壞均起著重要作用。雖然至今人們對氯離子如何使鈍化金屬轉變為活化狀態的機理還沒有定論,但大致可分為2種觀點。

成相膜理論的觀點認為,由于氯離子半徑小,穿透能力強,故它最容易穿透氧化膜內極小的孔隙,到達金屬表面,并與金屬相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的結構發生變化,金屬產生腐蝕。

圖（2）氯離子腐蝕機理是這樣的，氯離子破碎掉了不銹鋼原有平衡結構表面

吸附理論則認為,氯離子破壞氧化膜的根本原因是由于氯離子有很強的可被金屬吸附的能力,它們優先被金屬吸附,并從金屬表面把氧排掉。因為氧決定著金屬的鈍化狀態,氯離子和氧爭奪金屬表面上的吸附點,甚至可以取代吸附中的鈍化離子與金屬形成氯化物,氯化物與金屬表面的吸附并不穩定,形成了可溶性物質,這樣導致了腐蝕的加速。