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Mn元素对316不锈钢弯头耐点蚀性能的影响

作者:管件 来源: 日期:2019/10/13 2:37:16 人气:1

316不锈钢弯头10%三氯化铁溶液中的耐点蚀性能除了受Cr元素的影响外,Mn,Mo元素在点蚀过程中也有一定的影响。近年来研究表明:不锈钢弯头Mn元素与S元素有结合生成MnS夹杂相的趋势,这些硫化物会夹杂在不锈钢弯头的微观结构当中。有研究发现MnS夹杂相中弥散分布着具有八面体结构的MnCr2O4纳米颗粒,形成了MnCr2O4/MnS纳米微电池,在电解质溶液存在的环境中导致MnCr2O4附近的MnS优先发生溶解[18]。这种不稳定性与易溶解趋势导致MnS容易诱发点蚀源,成为不锈钢弯头最为常见的点腐蚀成核源头。由SEM所得图像可以发现:腐蚀产物主要存在于点蚀坑附近(5)。对点蚀坑边缘区域进行EDS分析发现:点蚀坑附近沉积的腐蚀产物具有较高的S元素含量。通过对点蚀坑区域几个位置进行EDS对比,发现腐蚀产物区域存在S元素富集现象(4)。结合实验结果及相关研究,6总结了MnS诱发奥氏体不锈钢弯头在氯离子环境发生点蚀的机理[19]

钝化膜中最薄弱处为夹杂相与基体的交界处。点蚀诱发阶段交界处最先被氯离子侵蚀,基体直接与腐蚀环境接触,产生铁离子,

FeFe2++2e-(2)

铁离子溶解的同时会产生H+,导致点蚀源区域局部酸化,

Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+(3)

点蚀区域pH降低直接导致MnS自身开始发生溶解,MnS夹杂相溶解的同时会产生HS-离子,H+HS-会侵蚀附近基体,导致点蚀的发生与发展,

MnS+H+Mn2++HS-(4)

产生的阳极电流会使MnS夹杂相发生电化学溶解,从而导致硫的沉淀,

MnSS+Mn2++2e-(5)

因此,MnS夹杂相溶解最终会导致S元素沉积。