不锈钢的钝化与介质的哪些特点有关

不锈钢的钝化与介质的哪些特点有关？在不锈钢中，富铬的复合氧化膜的厚度在1.0~2.0mm，并具有尖晶石结构，在许多介质中有很高的稳定性。镍也能提高铁的耐蚀性，在非氧化性的硫酸中更为显著。当镍的摩尔分数χ(Ni)为12.5%和25%时，耐蚀性明显提高。镍加入铬不锈钢中，能提高其在硫酸、醋酸、草酸及中性盐（特别是硫酸盐）中的耐蚀性。锰也能提高铬不锈钢在有机酸加醋酸、甲酸和乙醇酸中的耐蚀性，而且比镍更有效。钼能提高不锈钢钝化能力，扩大其钝化介质范围，如在热硫酸、稀盐酸、磷酸和有机酸中。含钼不锈钢中可以形成含钼的钝化膜，如Cr18Ni8Mo钢表面钝化膜的成分为φ（Fe2O3)=53%、φ(Cr2O3)=32%、φ(MoO3)=12%。这种含钼的钝化膜征许多强腐蚀介质中具有很高的稳定性。它还能防止氯离子对膜的破坏。贵金属铂等只要少量加入不锈钢中就能有效地提高在硫酸及有机酸中的耐蚀性。在这些非氧化性酸中，溶解氧的浓度很低，由于氢离子(H+)的去极化作用，不锈钢不容易达到自钝化状态。当铜、铂或钯存在时，能在不锈钢表面沉积下来，作为附加微阴极，促使不锈钢在很小的阳极电流下就能达到钝化状态，一般不锈钢中加入ω(Cu)=2%-3%的铜。硅能提高钢在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中的耐蚀性。含硅ω(Si)=14.5%[χ(Si)＝25%]的Fe-Si合金在盐酸、硫酸和硝酸中有满意的耐蚀性。在不锈钢中加人ω=2%~4%的硅时，也可提高不锈钢在上述介质中的耐蚀性。在Cr18Ni9钢的基础上加入钼、铜和镍后，进一步扩大了钢在硫酸中的耐蚀性的浓度和温度范围。不同镍、钼、铜含量的不锈钢在硫酸中耐蚀的浓度和温度范围随着不锈钢中镍、钼、铜含量的增加，钢的耐蚀的硫酸浓度和温度范围有显著扩大。不锈钢的钝化还与介质的特点有关，特别是与介质的氧化能力有关。在氧化性介质如硝酸中，NO-3是氧化性的，不锈钢表面氧化膜容易形成，钝化时间也短。在非氧化性介质，如稀硫酸、盐酸、有机酸中，含氧量低，钝化所需时间要延长。当介质中含氧量低到一定程度后，不锈钢就不能钝化。如在稀硫酸中，铬不锈钢的腐蚀速度甚至比碳钢还快。所以必须根据工作介质的特点来正确选择使用不锈耐蚀钢钢种。对大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质，只要固溶体中铬含量ω(Cr)大于10%~12%，就保证不锈。在稀硫酸等非氧化性酸中，由于介质中溶有的氧量较低，而SO2+4又不是氧化剂，H+浓度又高，一般的铬不锈钢和Cr18Ni9型不锈耐蚀钢难以达到钝化状态，因而是不耐蚀的。若再提高铬含量，非但耐蚀性不能提高，有时甚至要降低。在这类介质中，不锈耐蚀钢需要加入提高钢的钝化能力的元素，如镍、钼、铜等。盐酸也是一种非氧化性酸，不锈耐蚀钢在其中也不耐蚀，一般需采用Ni-Mo合金，使合金表面生成稳定的MoOCl2保护膜，才能保持良好的钝化能力。