氯离子问题

氯离子问题

很多材料像不锈钢、铝之类的，它们能耐腐蚀全靠钝化膜，只要氯离子和这些材料直接接触就会产生腐蚀。

因为处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为

孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对金属的钝态起到直接的破坏作用。

氯离子是怎么腐蚀管道的？

悬赏分：0 - 解决时间：2006-9-10 19:08

管道中氯离子含量高是不是会对管道产生腐蚀，这个过程是怎样的是什么和什么发生反应？介绍的详细一点谢谢了

提问者：flybywind - 举人四级最佳答案

不一定是酸性才腐蚀，这种问题我以前碰到过——氯离子的应力腐蚀开裂，一般不锈钢对Cl离子比较敏感。建议用“不锈钢”、“ Cl离子”、“应力腐蚀”等关键词搜索获取更多资料，也可以寻找这方面的专著，讲述更清楚明白。譬如：

《不锈钢应力腐蚀事故分析与耐应力腐蚀不锈钢》陆世英王欣增等著1985年9月第1版

《应力腐蚀破裂》左景伊著1985年

《钢的应力腐蚀开裂》作者:[苏]И.И.瓦西连科Р.К.麦列霍夫1983年

《金属的应力腐蚀断裂（上）》

《金属的应力腐蚀断裂（下）》

在用奥氏体不锈钢制造的压力容器中，如果有氯化物溶液存在，会产生应力腐蚀。这是由于溶液中的氯离子使不锈钢表面的钝化膜受到破坏，在拉伸应力的作用下，钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹，成为腐蚀电池的阳极区，连续不断的电化学腐蚀最终可能导致金属的断裂。这种腐蚀与氯离子的浓度关系不大，即使是微量的氯离子，也可能产生应力腐蚀。

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应力腐蚀

应力腐蚀(或称应力腐蚀开裂)是指金属在特定腐蚀介质和一定水平拉应力的同时作用发生的脆性开裂。

应力腐蚀必须要三个条件同时具备，即一定水平的拉应力，特定的腐蚀介质以及对该腐蚀介质具有应力腐蚀敏感的钢材。

炉管在内压以及热应力、焊接残余应力等的作用下，会具备一定水平的拉应力条件。多数钢材都在氯离子及氢氧根离子环境中会发生应力腐蚀，例如奥氏体不锈钢在氯离子环境中很容易产生应力腐蚀，遭到应力腐蚀破裂的炉管一般不出现明显的塑性变形迹象，且一般呈穿晶断裂。防止应力腐蚀应从应力、介质及材料三方面考虑。应尽量消除焊接残余应力，防止热应力的叠加，降低拉应力水平。应尽量降低应力腐蚀介质的浓度，在氯离子浓度很难消除的情况下，应从材料方面考虑，例如采用高镍合金钢(如因康镍合金)或用其作为防护层，可降低应力腐蚀的敏感性。

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不锈钢的腐蚀类型

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不锈钢耐腐蚀是由于在不锈钢表面生成了一层极薄的、粘着性好的、半透明的氧化铬薄膜。这层膜一旦遭到破坏，钢中的铬与大气中的氧发生化学反应就能迅速地恢复这层薄膜，同时，机械损伤也能很快再生成一层保护薄膜。但是，如果受到离子的化学侵蚀，比如氯离子，可能难于抵抗侵蚀，这就可能因氧气毫无阻挡地进入，而使腐蚀加剧。

锈蚀是一个专用术语，专指表面十分均匀的失去光泽，也可能是表面形成了一层干涉膜。通常有轻微的颜色变化，和一定程度的光亮度损失，特别是细小的脏东西进入了表面膜。通过清洗表面可得到一定程度的改善。在任何情况下，在外观形态方面的所有努力收效甚微，特别是从远距离来观看更是如此。

点蚀是不锈钢明显腐蚀的通常形式。一般以针状腐蚀开始，由于腐蚀的产生，受腐蚀部位变黑色或变成深褐色。大多数严重腐蚀环境中，点蚀的数量和深度增加，使表面呈现受腐蚀的外观。在弱腐蚀条件下，点蚀本身不可能从表面上明显减少，但是在表面上可能出现腐蚀产生一层薄膜，当锈斑渗出就可能使周围失去光泽。

缝隙腐蚀是在氧气不足的情况下产生的。如，既可以是由金属清洗剂，也可以是非金属清洗剂产生，由雨水或冷凝水形成的含水电解液也可导致缝隙腐蚀的产生。低合金钢更容易出现这种腐蚀，特别在裂缝非常小、氧气很难渗进的地方常出现缝隙腐蚀。设计中对尽可能减少缝隙腐蚀要给予特别的注意。在特别容易碰到水汽的地方，要努力避免缝隙的产生。如果缝隙不可能避免，就应该考虑使用更耐腐蚀、更高合金含量的钢种。

电化学腐蚀：当两种电化学势能差很大的金属相互接触过程中可能产生这种腐蚀。如果水汽把这两种金属连接起来就产生一个电流回路，合成电流将显著地增加容易产生化学反应的金属的腐蚀速度。任何两种不锈钢之间的势能差都不足以引起这种腐蚀，只是有些影响，而不会成倍地增加腐蚀。但碳钢和大面积的不锈钢结合到一起，碳钢就会遭到迅速地腐蚀，因此不同金属要连接在一起的地方，要避免水汽在这些地方集聚。若避开水汽不可能，这两种金属之间要彼此电绝缘。

应力腐蚀开裂(SCC)：有两种情况可能出现应力腐蚀开裂。不锈钢处于氯化物水溶液环境中时可能产生氯离子应力腐蚀开裂。例如，海雾环境，钢又处于很高的拉应力作用下，而且气温又超过正常的环境温度(通常超过60℃)，在建筑上使用不可能不存在影响，除非所使用的钢经过了以下所述的敏化处理。在较低温度下，在寻常的恶劣环境中，包括有机化学剂，也能产生应力腐蚀开裂，而这些条件在大多数情况下又是不可避免的。

敏化作用：钢中的碳(通常含0.08％)与铬结合，在热处理过程中或在焊接过程中在晶界析出。形成的碳化物使晶界出现贫铬，并在晶界形成抗腐蚀薄膜同时发生局部的晶界腐蚀，降低了材料的耐应力腐蚀性。在制造过程中避免敏化环境，需在钢做最终热处理时进行快速冷却，防止碳化铬质点的沉淀。在焊接过程中，薄断面的不锈钢通常冷却速度相当快，足以得到阻止碳化铬质点沉淀的相同效果，在厚断面的不锈钢焊接中，通过使用低碳不锈钢如304L或316L也可避免敏化问题。换言之，可以把稳定化的不锈钢如321或347纳入规范。虽然这样做几乎没有必要，稳定化的不锈钢中不是含钛就是含铌，这些稳定化元素在加热过程中与碳结合，从而阻止了碳与铬元素的化合。

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