有關(guān)環(huán)境因素對耐腐蝕性影響的研究,主要是以304不銹鋼或316不銹鋼為對象來研究離子的種類、溫度的影響。日野(1958~1961年)研究了氯化物的種類、溫度、pH值、還有流動速度對18Cr-8Ni鋼發(fā)生點(diǎn)腐蝕的影響。在氯化物中,F(xiàn)eCl3和CuCl2能引起高度腐蝕;而且在40~80℃的溫度范圍內(nèi),溫度越高,點(diǎn)腐蝕發(fā)生的幾率越高;此外在pH值低的情況下會發(fā)生全面腐蝕,pH值是4~5時會發(fā)生點(diǎn)腐蝕,而pH值為7時點(diǎn)腐蝕的發(fā)生會減少。此外,在氯化鐵溶液中進(jìn)行的有關(guān)流動速度影響的試驗表明,流動速度提高后,點(diǎn)腐蝕數(shù)量增多,點(diǎn)腐蝕面積減小,并漸漸轉(zhuǎn)為全面腐蝕。前川等(1965年)把304不銹鋼和304L不銹鋼置于25℃的1mol/dm3 H2SO4溶液中,然后在溶液中添加KCl,得出的陽極極化曲線表明隨著KCl濃度的升高,點(diǎn)腐蝕電位降低。藤井等(1970年)也闡明了耐點(diǎn)腐蝕能力隨著氯離子濃度、溫度的升高而下降這一點(diǎn)。
此后,關(guān)于氯化物水溶液中的溫度和氯離子影響這一點(diǎn),Tru-man針對304不銹鋼所得出的數(shù)據(jù)表明,在高溫高濃度情況下發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂,溫度濃度下降后發(fā)生點(diǎn)腐蝕,若繼續(xù)下降則出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。但藤井(1975年)對處于100℃以上的0.1mol/dm3NaCl溶液中的304、316、321不銹鋼進(jìn)行了測定,根據(jù)這一測定結(jié)果可知:溫度越高,點(diǎn)腐蝕電位越低;在260℃的情況下,受氧化膜的影響,重新返回到高電位,耐點(diǎn)腐蝕性也得到恢復(fù)。而且還表明了NO3的添加使點(diǎn)腐蝕電位升高。丹野等(1988年)也測定了25~250℃的0.05~1 mol/dm3 NaCl溶液中的304不銹鋼的點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕電位,從而證明了在25~175℃下這兩種電位都低,175℃以上點(diǎn)腐蝕電位升高,250℃時則出現(xiàn)全面腐蝕。
另一方面,除氯離子以外,對鹵離子和其他陰離子的研究也在積極地進(jìn)行。森岡等(1964年)認(rèn)為在鹵離子中,Br對18Cr8Ni鋼點(diǎn)腐蝕性的影響最大,其次是Cl-,I-,F-.鹽原(197年)分別使用25℃的0.5mol/dm3水溶液對304不銹鋼和316不銹鋼進(jìn)行了試驗,以研究鹵離子對縫隙腐蝕的影響,進(jìn)而證實了縫隙腐蝕電位依次是Cl-<Br-<I-(→高),這與Cl-,Br-對點(diǎn)腐蝕的影響存在異同點(diǎn)。
關(guān)于鹵離子之外的各種陰離子對含鹽水溶液中點(diǎn)腐蝕的影響,森岡等(1964年)證實了OH-、SO4-、NO3-有抑制點(diǎn)腐蝕的效果。而且也證明了添加少量的NO3-后,雖然會暫時出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕,但只要進(jìn)一步提高電位,點(diǎn)腐蝕就會再度停止。此外,鈴木等在1971年使用人工蝕孔研究了陰離子對抑制點(diǎn)腐蝕的影響,結(jié)果表明氧化性陰離子有抑制蝕孔內(nèi)活性溶解的作用,按影響的大小順序排列依次為:NO3,NO2,MnO4,Cr2O/7,CrO24,ClO4。此外,藤井等(1972年)提出,能有效抑制點(diǎn)腐蝕產(chǎn)生的陰離子依次有NO3≥CrO4>WO24->H2PO2,能有效抑制點(diǎn)腐蝕發(fā)展的陰離子依次有NO3≥WO4->CrO4>H2PO2.另外根據(jù)鹽原(1961年)的研究報告,OH、SO4-、NO3使18Cr-8Ni鋼的電位升高(即有抑制作用),而對縫隙腐蝕電位幾乎沒有影響。中田等(1976年)也考察了SO24-的添加對SUS316L在氯化物溶液中的點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的影響,結(jié)果證明SO4-具有抑制腐蝕產(chǎn)生的效果,而沒有抑制活性成分偏析的作用。另外,中川等(1982年)在報告中稱,SO4-的添加能抑制:SUS304、316鋼縫隙腐蝕的產(chǎn)生與發(fā)展。還有沖等人(1984年)通過試驗得出,KClO3或K2Cr2O7的添加使304鋼在0.5mol/dm3 NaCl溶液中的點(diǎn)腐蝕得到抑制,而Fe2(SO4)3的添加反而加速縫隙腐蝕。
如上所述,多種陰離子都能抑制由氯離子引起的點(diǎn)腐蝕,但使用自來水的室內(nèi)熱水供應(yīng)管道經(jīng)常在焊接接口處發(fā)生局部腐蝕,通過具體事例對這種局部腐蝕的發(fā)生與水質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了分析,結(jié)果得出Cl-和SO4-的影響如圖8.2(1998年)所示,這表明自來水中的Cl-與SO4的比值越大,越容易被腐蝕。
另外,關(guān)于采用陰極防點(diǎn)腐蝕這一點(diǎn),北村等(1966年)通過試驗證明,利用外部電源法能防止2%NaCl+70%谷氨酸鈉溶液中的316L不銹鋼出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象,這種方法同樣適用于化學(xué)工廠。為了防止在海水中使用的船舶和螺旋槳發(fā)生點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象,藤井等(1968年)通過海水試驗證實了Zn作為動電陽極能防止304不銹鋼出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象。保坂等(1976年)證實了鋅元素同樣能防止縫隙腐蝕的發(fā)生。