1. 環境與鈍化
一般來說,環境(jing)的(de)(de)氧化(hua)(hua)性(xing)高(gao)時容(rong)易(yi)引起金屬腐(fu)(fu)蝕(shi),可是有某(mou)種金屬其環境(jing)的(de)(de)氧化(hua)(hua)性(xing)達(da)到(dao)某(mou)種強(qiang)度(du)時,反而不會引起腐(fu)(fu)蝕(shi)。例(li)如(ru),鐵(tie)對(dui)硝酸(suan)來講(jiang),隨著硝酸(suan)濃度(du)的(de)(de)增加,氧化(hua)(hua)性(xing)升高(gao),相應地應該加快了(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)進(jin)度(du),但是當濃度(du)達(da)到(dao)65%時,反而不腐(fu)(fu)蝕(shi)了(le)(le)。這是因為此時作為強(qiang)氧化(hua)(hua)劑的(de)(de)硝酸(suan),在(zai)鐵(tie)表面形成了(le)(le)一層惰性(xing)薄膜(mo)(mo)的(de)(de)緣故,這層膜(mo)(mo)稱(cheng)為鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo);這種狀態稱(cheng)為“該種金屬已鈍化(hua)(hua)”。
容易形(xing)成(cheng)鈍(dun)化的(de)性質,是(shi)金屬(shu)原本所(suo)具有的(de)。實際上能否形(xing)成(cheng)鈍(dun)化,則是(shi)依環(huan)境情況而變化的(de)。易于形(xing)成(cheng)鈍(dun)化的(de)金屬(shu)除(chu)Fe、Ni、Cr及(ji)其合(he)(he)金之(zhi)外,還有Mo、Ti、Zr等。因為不銹鋼是(shi)鐵(Fe)和鉻(ge)(Cr)或是(shi)鐵(Fe)、鉻(ge)(Cr)和鎳(Ni)的(de)合(he)(he)金,其鈍(dun)化薄(bo)膜是(shi)極(ji)易成(cheng)形(xing)的(de),而且是(shi)更加(jia)穩定(ding)而堅(jian)固的(de)物質,因此(ci)該(gai)合(he)(he)金具有優越(yue)的(de)耐腐蝕性。
圖1-4是鐵(tie)-鉻合(he)金在大氣中,經(jing)歷10年(nian)的(de)時間,在工廠地區環境的(de)腐蝕程度與鉻(Cr)的(de)含有量的(de)關系圖。

2. 不銹鋼(gang)鈍(dun)化
有時(shi)金屬材料(liao)(liao)在(zai)發生腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)時(shi),會產(chan)生具有黏(nian)稠性且極易附(fu)(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu),這(zhe)(zhe)種(zhong)具有黏(nian)稠性且極易附(fu)(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu),附(fu)(fu)著(zhu)在(zai)金屬材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)表面,能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)起到保(bao)護(hu)材料(liao)(liao)免受進一(yi)步腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)作用(yong),這(zhe)(zhe)種(zhong)作用(yong)就是(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)作用(yong)。這(zhe)(zhe)些被(bei)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)金屬材料(liao)(liao)在(zai)特定的(de)(de)(de)(de)環(huan)境中腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度非常(chang)小(xiao),而在(zai)其他(ta)環(huan)境中卻有可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)產(chan)生相當(dang)嚴重的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),這(zhe)(zhe)種(zhong)現象(xiang)稱為(wei)(wei)鈍(dun)化(hua)(hua)。例如,從(cong)電動序來看(kan),鋁(lv)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度應該是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de),然而實(shi)際上,鋁(lv)在(zai)除鹵(lu)化(hua)(hua)物(wu)外的(de)(de)(de)(de)多數(shu)介質里具有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。鎳、鈦(tai)、鋯、鉻和(he)不銹(xiu)鋼等材料(liao)(liao),都是(shi)因為(wei)(wei)可(ke)自鈍(dun)化(hua)(hua)而具備了耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。
鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態金屬的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性取決于(yu)鉻含(han)量(liang)、環(huan)境中的(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)和(he)氧(yang)含(han)量(liang)以及溫(wen)度。在(zai)特定的(de)(de)條件下達到(dao)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態,取決于(yu)各種(zhong)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)因素(su)(su)的(de)(de)相對值能否超過其阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)因素(su)(su)。例(li)如,高的(de)(de)鉻含(han)量(liang)有(you)利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua),低的(de)(de)溫(wen)度有(you)利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua),含(han)有(you)去(qu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)離子的(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)阻(zu)礙(ai)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua),而氧(yang)有(you)利(li)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)。由于(yu)不銹鋼含(han)有(you)足夠多(duo)的(de)(de)Cr、Ni、Mo等元(yuan)(yuan)素(su)(su),而Cr、Ni、Mo是形成鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜主要(yao)元(yuan)(yuan)素(su)(su),所(suo)以不銹鋼具有(you)耐(nai)腐蝕(shi)性。
盡管(guan)在特定(ding)的(de)環境下(xia),鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)材料腐蝕(shi)(shi)非(fei)常小,但(dan)在其他情況下(xia)可(ke)能腐蝕(shi)(shi)是相當(dang)嚴重的(de)。相反,通常顯示鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)的(de)合(he)金(jin)在非(fei)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)下(xia),常常是非(fei)常活(huo)潑的(de)。某些元素可(ke)以(yi)擊穿鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜,造成(cheng)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜不連(lian)續處的(de)金(jin)屬被腐蝕(shi)(shi)。例如,氯(lv)離子破壞鋁、鐵以(yi)及不銹鋼的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),造成(cheng)點腐蝕(shi)(shi)。因(yin)此,使用鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)金(jin)屬的(de)用戶應(ying)特別(bie)注(zhu)意點腐蝕(shi)(shi)、應(ying)力腐蝕(shi)(shi)開(kai)裂、敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及貧氧腐蝕(shi)(shi)等。
3. 鈍化薄膜破壞
不銹鋼在中性水的環境當中,幾乎是不會被腐蝕的,這是由于鈍化薄膜沒有被破壞。當不銹鋼處于含有氯離子(Cl-)或其他鹵離子(元素周期表中的VI族元素離子)等的溶液中時,鈍化薄膜局部就會被破壞,如果是處在特定的溫度下,又受拉伸應力作用,就會產生應力腐蝕。當不銹鋼在存有氯離子的溶液中時,鈍化薄膜的不穩定部分,會與溶液中的Cl-與氧(O)和氫氧根離子(OH-)發生置換反應,形成金屬氧化物的鉻鹽,從而破壞鈍化薄膜而使不銹鋼基體被腐蝕。

