目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售量最多的仍然是奧氏體不銹鋼，其使用范圍非常很廣，所以?shī)W氏體不銹鋼在各種工況環(huán)境下的各種腐蝕行為和腐蝕機理研究較為充分，例如針對奧氏體不銹鋼在循化冷卻水、海洋微生物、活性污泥、質(zhì)子交換燃料電池、生活供水、混泥土、土壤中的腐蝕行為和機理就取得了比較好的進(jìn)展。然而針對雙相不銹鋼展開(kāi)的研究卻遠不及對奧氏體不銹鋼研究的深度和廣度，因此才有了本論文的研究初衷。在本章實(shí)驗中，主要采取失重法結合極化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗來(lái)探究常見(jiàn)奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼在高濃度氯離子溶液中的耐蝕性能。

 在此需要說(shuō)明的是，因為本論文的研究對象是2507超級雙相不銹鋼，本論文工作重點(diǎn)是對2507雙相不銹鋼腐蝕行為和鈍化膜耐蝕性能的進(jìn)行探索研究，因此在本章中只是初步對比奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼的耐氯離子腐蝕性能，對耐蝕機理不做深入探討。

  選取奧氏體不銹鋼304L、316L以及雙相不銹鋼2205、2507作為實(shí)驗對象，實(shí)驗溶液體系是0.5 M NaCl、0.5 M NaCl+0.05 M NaHCO3、0.5 M NaCl+0.05 M Na2SO4（為討論方便后面分別簡(jiǎn)稱(chēng)為溶液1、溶液2、溶液3），實(shí)驗溫度是30℃，實(shí)驗方法如第二章所述。

   失重法雖然實(shí)驗周期較長(cháng)，但是能夠提供較為準確的腐蝕速率值，為工程上選擇材料提供重要參考。經(jīng)過(guò)21天的浸泡實(shí)驗，通過(guò)公式計算可得304L、316L、2205、2507四種剛才在溶液1、2、3中的腐蝕速率，如表。

   如圖所示，從腐蝕工程的應用觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，腐蝕深度指數具有使用價(jià)值，不銹鋼在使用過(guò)程中多數是由于局部腐蝕的發(fā)生而影響構件的使用壽命和安全狀況。奧氏體不銹鋼316L和304L在三種溶液中的腐蝕速率都超過(guò)了0.1 mm/a，而雙相不銹鋼2205和2507的腐蝕速率則在10-3mm/a，兩者相差兩個(gè)數量級，說(shuō)明在含有0.5 M Cl-溶液的環(huán)境中，選擇使用316L和304L奧氏體不銹鋼是不適合的，容易造成點(diǎn)蝕的發(fā)生，從而增大了安全事故的風(fēng)險系數和維修成本，而2205雙相不銹鋼和2507超級雙相不銹鋼則能很好抵御氯離子的侵蝕，可以作為設備在高濃度氯離子環(huán)境下運行的候選材料。同時(shí)可以看出，當向含有Cl-溶液中加入SO42-或HCO3-時(shí)，腐蝕速率比僅含有Cl-溶液中的小，說(shuō)明SO42-或HCO3-能夠減緩高濃度Cl-對不銹鋼基體的侵蝕。

  動(dòng)電位極化曲線(xiàn)圖所示是在溶液1、2、3中分別測得四種鋼材試樣的動(dòng)電位極化曲線(xiàn)，從圖中可以明顯看出，2507和2205雙相不銹鋼在三種溶液中都具有較寬的鈍化區間，點(diǎn)蝕電位都在1.0 V左右，而316L和304L 奧氏體不銹鋼在三種溶液中的鈍化區間則很窄，點(diǎn)蝕電位都在0.1 V左右，說(shuō)明2507和2205雙相不銹鋼在高濃度Cl-溶液中的表現優(yōu)于普通奧氏體不銹鋼316L和304L。另外，對比2507不銹鋼和2205不銹鋼的極化曲線(xiàn)可以發(fā)現，雙相不銹鋼的極化曲線(xiàn)表現為明顯的溶解-鈍化行為，說(shuō)明雙相不銹鋼在三種溶液中的電極動(dòng)力學(xué)過(guò)程相差不大，而奧氏體不銹鋼在三種溶液中的極化曲線(xiàn)并沒(méi)有明顯的溶解-鈍化特征，這也說(shuō)明奧氏體不銹鋼的耐蝕性能比雙相不銹鋼的耐蝕性差。此外，從圖中可以看出，當電位掃描到點(diǎn)蝕電位附近時(shí)，304L不銹鋼的極化曲線(xiàn)產(chǎn)生明顯的震蕩，說(shuō)明此時(shí)亞穩態(tài)點(diǎn)蝕很多，這也說(shuō)明四種鋼材中304奧氏體不銹鋼對Cl-是最敏感，高濃度Cl-對304奧氏體不銹鋼基體的侵蝕程度最強，這與之前討論的四種型號鋼材的耐點(diǎn)蝕當量PRE值相吻合。

 電化學(xué)阻抗圖是四種不同型號的鋼材在溶液1、2、3中的圖。根據電化學(xué)阻抗理論可知，曲線(xiàn)的弧度越大，說(shuō)明電化學(xué)阻抗越大，從圖中可以直觀(guān)地看出，阻抗值的大小分別是2507>2205>316L>304L，說(shuō)明雙相不銹鋼2507在溶液1、2、3中的耐蝕性能最好，其次是2205雙相不銹鋼和316L不銹鋼，最差的是304L不銹鋼。同時(shí)對比每種型號的鋼材在溶液1、2、3中的阻抗，可以發(fā)現，添加有HCO3-或者SO42-的含Cl-溶液中阻抗大于僅含有Cl-溶液中的阻抗，說(shuō)明HCO3-能夠減弱Cl-對于基體的腐蝕，這與動(dòng)電位極化曲線(xiàn)得出的結論是一致的。關(guān)于HCO3-和SO42-是如何影響Cl-對雙相不銹鋼2507基體的侵蝕過(guò)程的討論將在下一章中詳細展開(kāi)。最后對比316L不銹鋼和304L不銹鋼的阻抗圖中可以發(fā)現，在低頻時(shí)出現阻抗，說(shuō)明此時(shí)電化學(xué)過(guò)程受濃差極化控制，意味著(zhù)可能由于次生腐蝕產(chǎn)物導致的離子擴散過(guò)程受阻而導致的。

 通過(guò)失重法測得雙相不銹鋼2205和2507以及奧氏體不銹鋼316L和304L在含有0.5 M Cl-的溶液中腐蝕速率的數量級分別是在10-3mm/a，10-1mm/a，兩者相差兩個(gè)數量級，根據耐蝕性能的等級分類(lèi)可知，在含有0.5 M Cl-的環(huán)境中不適合使用奧氏體不銹鋼，適合使用2205和雙相不銹鋼2507。通過(guò)綜合分析四種不銹鋼在溶液1、2、3中的腐蝕速率和電化學(xué)測量結果可得，一定條件下HCO3-或SO42-能夠減緩高濃度Cl-對不銹鋼基體的侵蝕速率。