A rozsdamentes acél korróziós ellenállása a passzív membrántól függ a felületén (főleg Cr₂o₃ -ból), de a halogén ionok (például az F⁻ és a Cl⁻) elpusztíthatják a membránt különböző mechanizmusok révén, és a pontok vagy a rés korróziója.
A klorid -ionok korróziós mechanizmusa (CL⁻)
1.
Erős polarizációs képességük miatt a klorid -ionok előnyösen adszorbeálódnak a passzív membrán (például a zárványok és a gabonahatárok) felületi hibáin, helyettesítve az oxigénatomokat, hogy oldható kloridokat képezzenek (például FECL₂), elpusztítva a membránszerkezetet. Ugyanakkor a CL⁻ dúsul a korróziós gödrökben, fémionokkal hidrolizálva, hogy H⁺ -t termeljen, és egy helyi erős savas környezetet képez (a pH lehet olyan alacsony, mint a 2-3), felgyorsítva a fém feloldódását.
2.
A CL⁻ koncentrációja a korróziós gödrökben sokkal magasabb, mint a külső oldatban, "mikro-battery" hatást képezve, és az anód feloldódás folytatódik. Példaként 304 rozsdamentes acélt veszve, a 200 ppm -nél meghaladó CL⁻ koncentráció indukálhatja a pontos korróziót, míg a 316 a kritikus értéket több mint 1000 ppm -re növelheti a molibdén (MO) miatt.
3. A hőmérséklet és a koncentráció szinergetikus hatása
High temperature (>60 fok) jelentősen csökkenti a Cl⁻ korróziós küszöbértékét. Például a 316 literes rozsdamentes acél hüvelyes kockázata a tengervíz környezetében hirtelen növekszik 80 fokon.
A fluorid -ion (F⁻) egyedi korróziós viselkedése
1. Az erős komplexképző képesség kiváltja a passzív membrán feloldódását
Az F⁻ -nek kicsi ion sugara van (1,33 Å vs. Cl⁻ 1,81 Å), és rendkívül elektronegatív. Könnyű stabil komplexeket képezni a CR³+ és a Fee+ (például a [CRF₆] ³⁻), közvetlenül oldva a CR₂O₃ -t a passzivációs membránban, ami a membránjavítás akadályozását eredményezi. Ez a folyamat különösen szignifikáns az alacsony pH-környezetben (például a HF-tartalmú megoldásokban).
2. Felgyorsítja az általános korróziót, nem pedig a helyi pontozás
A CL⁻-vel ellentétben az F⁻ hajlamos egyenletesen korrodálódni, különösen magas hőmérsékleten és magas koncentrációs körülmények között (például fluortartalmú hulladék folyadék kémiai termelésben). Például egy 40% HF -oldatban a 304 rozsdamentes acél korróziós sebessége elérheti a 10 mm -t, míg a 316 -os korrózióállóság korlátozott a Mo miatt.
3. Szinergetikus hatás és versenyképes adszorpció
Ha az F⁻ és a Cl⁻ együtt létezik, az F⁻ előnyösen adszorbeálható a felszínen, súlyosbítva a passzivációs membrán feloldódását; De alacsony koncentráció f⁻ (<50ppm) may compete with OH⁻ at a specific pH, inhibiting the destructive effect of Cl⁻, which needs to be analyzed in combination with specific working conditions.
Anyagválasztási és védelmi stratégia
1. Ötvözet -optimalizálás
CL⁻ környezethez: Mo-tartalmú 316, 2205 duplex acél vagy nitrogéntartalmú szuper austenites acél (például 254SMO).
F⁻ környezethez: Hastelloy C -276 (Ni-CR-MO-W) vagy cirkónium (ZR) ötvözet jobban teljesít, mivel az NI-alapú ötvözet passzivációs membránja erősebben rezisztenciát mutat az F⁻ komplexációjával.
2. Környezeti ellenőrzés
Reduce the concentration of halogen ions (such as ion exchange resin to remove Cl⁻), and control pH>8 Az F⁻ aktivitásának csökkentése. Kerülje a drasztikus hőmérsékleti ingadozásokat, és használjon hűtőrendszert a magas hőmérsékleti körülményekhez.
3. Felszíni kezelési technológia
Elektrokémiai passziváció (salétromsav -passziváció a CR -tartalom növelésére), a plazma permetezett Al₂o₃ bevonat vagy polietrafluor -etilén (PTFE) bélés elkülönítheti az ion érintkezést.