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相信一定有人好奇過，不銹鋼為什么叫“不銹鋼”？難道它真的能不生銹，不被腐蝕嗎？金屬腐蝕一直是各行各業的頭疼事，但是在不銹鋼出現之后，就很大程度解決了金屬腐蝕問題。
" W$ v- a. C$ E 事實上，不銹鋼并不是真正的不被腐蝕，只是腐蝕速率比一般的金屬要緩慢。下面就詳細揭秘不銹鋼“不銹”的原因。
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不銹鋼為何不銹
/ t3 p+ F# a! O6 D2 s$ Q2 x4 s' l 不銹鋼是不銹鋼系不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼主要就是指能耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼；耐酸鋼是指耐酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質腐蝕的鋼。按鋼的組織結構進行分類，不銹鋼分可分為：馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。
1 H! Y5 Y) @8 H% E8 k% d! k 不銹鋼耐腐蝕的原因比較有說服力的是鈍化膜理論。鈍化膜就是在不銹鋼表面形成一層以Cr₂0₃為主的薄膜。此薄膜能保護不銹鋼基體在各種介質中不被輕易腐蝕。 9 V7 i+ I$ E/ f- l2 _
形成鈍化膜有兩種情況。一是不銹鋼本身具有自鈍化的能力，這種自鈍化能力與鉻含量有關，含鉻越多自鈍化能力就越快；另一種是不銹鋼在各種介質的腐蝕過程中形成鈍化膜而延緩腐蝕。 * O' o" b) f4 J2 |4 `
不銹鋼鈍化膜具有抵抗腐蝕的能力，歸結于三個特點：一是鈍化膜極薄，當鉻含量大于10.5%時，薄膜一般只有幾個微米；二是鈍化膜的比重大于基體的比重；三是鈍化膜的鉻濃度比基體高的多。前兩個特點說明鈍化膜具有良好的化學穩定性、致密、缺陷少和與基體結合牢固的特性，使得腐蝕介質很難穿過此膜腐蝕不銹鋼的基體，從而起到保護基體的作用。第三個特點則說明鈍化膜具有較高的耐腐蝕性。 6 k; j2 a# v% z: X7 N6 |5 g
鈍化膜的破壞形式 5 Y/ u% r) x% n7 [
鈍化膜中存在內應力。形成應力的原因是多方面的，包括氧化膜成長產生的應力、相變應力和熱應力。內應力達到一定程度時，可以由膜的塑性變形、金屬基體的塑性變形、氧化膜與基體分離、氧化膜破裂等途徑而得到部分或全部松弛。鈍化膜破裂的幾種形式，見圖1-1。 9 z+ ~3 i1 O Z# L/ D
圖1-1中的(a)是鈍化膜在金屬基體表面生長時，在膜與基體之間存在空氣，從未形成空泡；而空泡破裂后就形成了圖(b)；圖(c)中存在于鈍化膜中氣體會形成微泡，能使膜遭到破壞；如果鈍化膜與基體結合不夠牢固的話，膜就會從基體表面脫落見圖(d)；圖(e)中膜會被其他物質切而導致膜裂；圖(f)說明在金屬的角和棱上的鈍化膜不夠致密、有缺陷，會導致鈍化膜在此位置上裂開。
+ [3 a; O. D: |3 T% e) n氧化膜的生長規律 , C, D( O3 m% i3 U9 J! l* l7 J
膜的生長可用膜厚y表示： ; l+ M+ L3 {! y
(1)直線規律
- L. Y: y V( r: {4 A( O6 Q y=kt 3 [% X# C6 j0 r* A% Y3 K
式中表示膜厚隨時間的變化的關系，此規律反映表面氧化膜多空、不完整,對金屬的進一步氧化沒有抑制作用。 0 g/ _% S3 {! U* B% w6 s; y
(2)拋物線規律 2 Z5 r. C E7 y7 g. S
y2=kt
3 W8 y1 x- n: C% z# N 符合此規律的氧化膜是致密的，能對金屬起到保護作用。氧化速度dy/dt與膜厚y成反比，這表明氧化受離子擴散通過表面氧化膜的速度所控制。 $ E$ S& u3 F5 V6 W4 }
(3)對數規律
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% s' p6 g/ F0 h 在溫度比較低時，金屬表面上形成極薄的氧化膜，就足以對氧化過程產生很大的阻滯作用，使膜厚的增長速度變慢，在時間不太長時膜厚實際上已不再增加。在這種情況下，膜成長符合對數規律。 3 a1 t, |2 Y" A
防止不銹鋼的腐蝕具有現實意義，能有效降低企業的損失，使設備能安全運行，防止泄露等事故的發生，保證經濟和人身安全。1 l$ N( }! {1 H- j5 v9 e8 F. b+ t
$ b# h. f0 \2 E6 b0 ~2 C0 s6 U& I; I* s. l" T; _
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發表于 2016-4-28 15:09:13
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