關(guān)于不銹鋼鈍化狀態(tài)的研究和發(fā)現(xiàn)
成都不銹鋼了解到不銹鋼工程中所用到的不銹鋼材料起源于英國(guó),對(duì)不銹鋼的耐蝕機(jī)理的令人信服的解釋也起源于英國(guó)。邁克爾·法拉第根據(jù)暴露在硝酸中的鐵的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了瑞土的舍恩拜恩曾在1863個(gè)提出的鈍化狀態(tài)。法拉第把鐵對(duì)濃硝酸的耐蝕性歸因于在金屬表面形成了一層有保護(hù)作用的氧化鐵膜,該膜由金屬和鈍化介質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生。膜一旦形成,它就慢慢溶解在周?chē)橘|(zhì)中,并由此決定金屬的腐蝕速度。根據(jù)肘暴露于含有硫酸鐵抑制劑的沸騰的50%硫酸中的不銹鋼的鈍化情況的觀察,鈍化狀態(tài)不是一種惰性的狀態(tài)或靜止的狀態(tài),而是—種動(dòng)平衡狀態(tài),在這種狀態(tài)中既有持續(xù)的溶解,也有在表面分散的點(diǎn)上鈍化膜的恢復(fù)。托馬斯霍夫也發(fā)表過(guò)有關(guān)鈍化狀態(tài)的類(lèi)似見(jiàn)解。
因?yàn)樵诜ɡ诋?dāng)時(shí)還沒(méi)有從鈍化金屬上剝離下氧化膜的技術(shù),所以不能直接顯示和辨認(rèn)出肉眼所看不到的保護(hù)膜。因此直到1908年,保護(hù)膜的存在與否還是個(gè)爭(zhēng)論不休的問(wèn)題。1930年埃文斯用簡(jiǎn)單的電化學(xué)方法直接證實(shí)了保護(hù)膜的存在,該方法能從鈍化裘面剝離出保護(hù)膜,從而可在顯微鏡下進(jìn)行觀察。
對(duì)導(dǎo)致各種Fe-Cr合金鈍化的因素的系統(tǒng)研究首先是由蒙納茲博士進(jìn)行的。蒙納茲博士是使這些合金產(chǎn)生鈍化的許多方法的發(fā)明者,也是解釋這些狀態(tài)的基本原理的創(chuàng)導(dǎo)者。下面列舉一些他在1911年的發(fā)現(xiàn):
1、含鉻≥12.5%形的Fe-Cr合金在室溫下耐各種濃度硝酸的腐蝕,含鉻≥14%的Fe-Cr合金甚至在沸騰溫度下也耐硝酸腐蝕。
2、在還原酸中,增加鐵中的鉻則提高腐蝕速度。
3、加入鉬可提高Fe—Cr合金在含氯化物鹽的硝酸中的耐腐蝕性。
4、鈍化程度取決于氧的來(lái)源,氧來(lái)自溶液中的化合物,或者來(lái)自溶解的氧氣。
5、在Fe-Cr合金不會(huì)鈍化的溶液中,例如含氯化物鹽的硝酸溶液中,將鉑絲與試樣聯(lián)接,或者加鉑作為合金化元素,或者用使用一個(gè)陰極或采用外加電勢(shì)的方法使Fe-Cr合金成為陽(yáng)極(陽(yáng)極保護(hù)),都可以導(dǎo)致Fe-Cr合金的鈍化。所有這些方法都改變了在貴金屬方向上的合金的電勢(shì)。