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[求助]Cl离子对不锈钢的腐蚀到底有多厉害？
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&p&经常看到不锈钢不耐Cl离子的说法。我曾经试验过用一小段316L不锈钢管泡在10%的NaCl水溶液中7天（浸没），结果既无锈斑，也未减重，好象也没事。&/p&&p&请问谁知道Cl离子对不锈钢的腐蚀机理是什么？要哪些条件如温度、pH、压力、氧气，应力，焊接，才会腐蚀？&/p&&p&&/p&
TA的每日心情奋斗 11:19签到天数: 4 天连续签到: 1 天[LV.2]偶尔看看I
cl离子对不锈钢主要是晶间腐蚀、应力腐蚀,当应力不存在的时候,腐蚀甚微.当有应力存在后,金属会在腐蚀不严重的时候发生破裂,由于破裂是脆性的,没有明显预兆,容易造成灾难性事故。所以不锈钢对氯离子的含量要求比较高，包括水压试验时的水中的氯离子含量。
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你放个小型承压设备在盐水中试试看，腐蚀是不是还很微弱呢。呵呵，就像家里的不锈钢铲子勺子一样，每天做菜吃饭什么的也没见腐蚀嘛，没有应力存在啊
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&p&加入Cr不能防止Cl-腐蚀，加入Mo可以。&/p&&p&全浸不受应力的部件也许受腐蚀轻，如果一部分暴露在空气中，一部分浸没，因为两部分腐蚀环境的差异，或许水下的腐蚀速度就会加快。&/p&
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&p&压力容器中不锈钢的应力腐蚀开裂很普遍。特别温度高的时候，高温下氯离子浓度达到10E-6就能引起破裂。在容器外表面也得注意。&/p&&p&应力的来源以焊接、冷加工、安装时的残余应力为主。&/p&
[此贴子已经被作者于 14:25:35编辑过]* f5 e" i( }3 T
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&p&知道制盐工艺上有高温氯化钠溶液,一般用钛材.泵等用不锈钢就可以.&/p&
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&p&不锈钢耐腐蚀的原理：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。&/p&&p&cl离子对不锈钢的腐蚀，主要表现为点蚀（小孔腐蚀），这种腐蚀具有危害性大＼不易发现等特点，往往是由于局部穿孔而引起整个设备瘫痪．&/p&&p&cl离子对不锈钢的腐蚀的主要机理为：cl离子为活性离子，其活性高于比Ｏ和Ｈ离子，更容易吸附在金属的表面，从而破坏不锈钢表面的保护层，被破坏的保护层部位常常为敏感部位（晶界＼晶格缺陷＼非金属夹杂物特别是Ｓ化物＼钝化膜的薄弱环节），部分被破坏部位将形成微小的空，小空内外会出现氧浓差电池，内部为贫氧区，为阳极，外部是富氧区为阴极，从而促进小孔内的腐蚀，较详细的解释如下图所示：&/p&&p&&&/p&&p&&/p&&p&增加Ｃr＼Ｍo在不锈钢中的含量可以提高抗孔蚀的能力．&/p&
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补充---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。 &br/&&&& 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。 &br/&
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&p&请问:加入Cr就能够防止Cl腐蚀的原理是什么呢,谢谢.&/p&
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&p&楼主所做的实验还缺2项应力腐蚀条件：残余应力，温度因素。&/p&&p&&strong&Cl离子对不锈钢的腐蚀，严重者，几个月就可使设备发生泄露。&/strong&&/p&
TA的每日心情开心 12:53签到天数: 2 天连续签到: 1 天[LV.1]初来乍到
没有水中，氯离子对不锈钢的腐蚀不是很大，一般用没问题；如果带水，那就快了，没多长时间的。
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我想询问一下,CL离子浓度在多少,才不会发生应力腐蚀.
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关于腐蚀的问题,我学习和查阅了大量的资料,总结了腐蚀的基本全部,我发给大家,希望对大家有帮助,我发到,共享:腐蚀控制内容上.
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[分享]中国不锈钢腐蚀手册
&a href=&12.net/showimg.asp?BoardID=53&filename=9640.jpg& target=&_blank&&&/a&我会将不锈钢腐蚀手册陆续发上来的.内容很多,急用的朋友可以查找12.net&br/&&br/&) u1 a% {5 w: O8 B5 }* R&&J
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不锈钢腐蚀手册
&p&上传了6个,还有13个,别的还没有找到呢,我会努力的.&br/&; m1 y! R9 ?7 H- m# G6 r
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　　不锈钢就是不容易生锈的钢铁，不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢材有耐蚀性，不锈钢一般Cr含量至少为10.5%。不锈钢的耐蚀机理为钝化膜理论，即其表面形成一层极薄而坚固细密的稳定的富Cr钝化膜，防止氧原子继续渗入、继续氧化，从而达到防锈蚀的能力。
不锈钢表面钝化膜形成图解
　　人们认为“不锈钢是不生锈的，生锈的就不是不锈钢了”。其实这是对不锈钢缺乏了解的一种片面错误看法，不锈钢在一定的条件下也会生锈的。如果我们能够直观的了解不锈钢的各种腐蚀类型，面对不锈钢腐蚀时可以有相应的应对措施来减少损失。下面结合工程实际讲述几种不锈钢常见的腐蚀类型，简要介绍相应的抗腐蚀措施，并重点介绍不锈钢应力腐蚀原因及防治措施。
　　不锈钢发生的腐蚀破坏多是局部腐蚀破坏，最常见的有晶间腐蚀（9%）、点蚀（23%）和应力腐蚀（49%）。[1]
　　晶间腐蚀
　　晶间腐蚀是由于晶界上贫Cr，导致该区域优先腐蚀，进而使晶粒整体从金属上脱离。热处理450℃~850℃温度区间中C与Cr易形成碳铬化合物（Cr23C6），晶界处消耗的Cr不能及时从晶粒中得到补充，使晶界区域贫Cr，这是导致晶间腐蚀的关键。
　　例如：某公司合成氨厂炉的工艺气预热管因为晶间腐蚀引起的开裂，发生泄漏事故。预热管出现晶间腐蚀是因为奥氏体不锈钢晶界析出Cr23C6，在管内Cl-作用下管子短期出现晶间腐蚀开裂。
　　晶间腐蚀微观形貌及零件宏观图
数据来源：上海宝冶工程技术有限公司
　　为了预防不锈钢发生晶间腐蚀，一般的解决办法：
　　1、固溶退火金属被均匀加热到1050℃~1060℃，然后急速冷却；
　　2、添加稳定化元素Ti、Nb等；
　　3、选用低碳不锈钢。
　　点蚀是一种很危险的局部腐蚀，发生小孔然后急剧进行腐蚀的现象，严重时可导致穿孔。点蚀的影响因素主要有：
　　1、Cl-影响，Cl-使不锈钢钝化膜局部破坏，导致该部位优先发生腐蚀；
　　2、温度影响，温度越高，腐蚀越快；
　　3、表面附着污染物阻止了氧气流通。
　　例如，日常生活中不锈钢（201或304不锈钢居多）水槽就经常发生点蚀现象。如果一些酸性或者盐类的物质盛放在水槽中未得到及时的处理，就会导致不锈钢水槽出现点蚀。
出现点蚀现象的不锈钢水槽
数据来源：中洁网、房天下
　　预防措施有如下几条：
　　1、防止Cl-附着；
　　2、进行合理的表面处理，形成稳定钝化膜；
　　3、选择耐Cl-腐蚀性强的材料（如添加Mo的316L不锈钢）。
　　应力腐蚀
　　应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。不锈钢的应力腐蚀是不锈钢失效中发生次数最多，后果最严重的腐蚀形式。若腐蚀过程中有轻微裂纹的产生，其扩展速率比其他腐蚀类型快几个数量级，造成灾难性的后果。化工厂，核电站，锅炉等都出现过不锈钢材料应力腐蚀开裂的现象。
　　例如，①某药化企业羟基乙腈合成甘氨酸项目合成工段到浓缩段的316L不锈钢管到焊缝发生了严重的应力腐蚀开裂。该事故中应力腐蚀开裂起源于焊缝缺陷，焊接过程热处理控制不当出现晶间腐蚀，加之焊接中存在的残余应力导致在晶间腐蚀的基础上演变为应力腐蚀开裂。
出现应力腐蚀开裂的316L管件
数据来源：中国腐蚀与防护网
　　②核电站反应堆堆芯中堆内构件为304NG不锈钢，在高温高压、强辐照的水环境中，发生过辐照促进应力腐蚀（IASCC）现象。严格控制核电站服役环境是目前解决该问题最有效的方法之一。
　　堆内构件发生辐照促进应力腐蚀（IASCC）
　　研究应力腐蚀的实验是根据不同情况下应力腐蚀特征和实验目的来设计的。根据材料、环境、应力状态和实验目的不同，已发展了多种应力腐蚀实验方法。按实验地点和环境性质分现场试验、实验室实验和实验室加速实验；按加载方式分恒载荷实验、恒变形实验和慢应变速率拉伸实验。同样应力腐蚀实验的试样一般也分为三类：光滑试样、带缺口试样和预制裂纹试样。
预制裂纹的CT试样
　　不锈钢应力腐蚀问题得到了广泛的研究，提出了多种不同的机理来解释应力腐蚀现象，但迄今尚无公认的统一机理。由于应力腐蚀是一个与腐蚀有关的过程，其机理必然与腐蚀过程中的阳极和阴极反应有关，因而应力腐蚀机理主要分两大类：阳极溶解型和氢致开裂型，以及在这两类机理基础上发展起来的表面膜破裂理论、活性通道理论、应力吸附开裂理论、腐蚀产物楔入理论和闭塞电池理论等。
表面膜破裂理论模型
　　影响因素应力腐蚀的主要有三个方面因素：材料、腐蚀环境和拉应力。材料因素包括元素含量、热处理、微观组织及表面状态；腐蚀环境包括介质种类、温度、电位及液体流动速率；拉应力包括服役应力、安装应力、残余应力及拉伸速率等。
　　解决办法：
　　1、减少高应力部件的应力集中；
　　2、防止氯离子的引入；
　　3、避免产生应力的加工；
　　4、热处理，消除应力；
　　5、采用耐SCC的铁素体不锈钢；
　　6、使用高Ni钢种
　　在科学技术日新月异，科研水平不断提高的新时代，新材料的研发速度仍然赶不上问题的速度。在实际工程应用中不锈钢材料的腐蚀问题层出不穷，目前的防护措施虽然取得了一定的成效，但仍存在严重不足，各种防护手段都只能在一定范围内起到作用。合理选材，实时的检测依然是控制腐蚀的关键。
　　参考文献
　　[1]须永寿夫. 不锈钢的损伤及其防护-典型实例. 北京：机械工业出版社，1981.
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哪种不锈钢能耐Fe3+氧化与Cl-腐蚀？
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工作需要进行FeCl3溶液吸收H2S气体的实验，不知能使用哪种不锈钢？
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哈氏合金或者其他Ni-Cr-Mo合金吧。。。贵一点么关系，H2S剧毒，万一泄露就麻烦了。。。。
[ 本帖最后由 zolf 于
13:43 编辑 ]
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不同浓度、温度的CL-对不锈钢的腐蚀
氯离子含量& && &&&60℃& && &&&80℃& && &&&120℃& && &&&130℃
= 10 ppm& && &&&304& && && &304& && &&&304& && &&&316
= 25 ppm& && &&&304& && &&&304& && &&&316& && &&&316
= 50 ppm& && &&&304& && &&&316& && &&&316& && &&&Ti
= 80 ppm& && &&&316& && &&&316& && &&&316& && &&&Ti
= 150 ppm& && &&&316& && &&&316& && &&&Ti& && &&&Ti
= 300 ppm& && &&&316& && &&&Ti& && &&&Ti& && &&&Ti
& 300 ppm& && && &Ti& && &&&Ti& && &&&Ti& && &&&Ti
& && &&&你这个直接用来盛放FeCl3溶液，普通不锈钢根本不行。我做过新型耐海水不锈钢腐蚀课题（主要就是耐Cl离子腐蚀），S31254（或254SMo，即楼上所说Cr-Ni-Mo不锈钢的一种），S32550，S32750等综合腐蚀性能都较高，但也只是在海水中，并且对于工作温度还有限制。哈氏合金没做过实验，但耐Cl腐蚀性能最好应该是钛合金（我用TC4做过对比实验，相当优良）
& & 不知你的工作温度是多少，如果稍高的话，劝你还是不要用不锈钢了，改用陶瓷或玻璃材料吧（要是允许的话）。哈氏合金和钛合金价格都相当高吧，呵呵。
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对，不锈钢基本不能用，腐蚀太严重了
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化学工业版-2005《工程防腐蚀指南-设计、材料、方法、监理检测》
刚下载，不知道有没有
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用塑料设备不行么？
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为什么cl离子对不锈钢会有那么大的腐蚀呢
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具体点就是氨盐水对不锈钢的腐蚀较大，在化工厂的朋友知道氨盐水的组分吗，请指导，谢谢
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氯离子长期在循环水中＞1000 mg/L有极高的极性促进腐蚀反应，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙腐蚀和孔蚀。特别是对奥氏体不锈钢造成开裂、危害大、能使水冷器在短期内报废，化工行业中，很多奥氏体不锈钢设备耐氯离子腐蚀性能较差。
同意你的观点
系统自动给沙发加分～～
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氯离子对不锈钢有多种腐蚀
1 对钝化膜的破坏目前有几种理论，比较权威：1&成相膜理论：Cl-半径小，穿透能力强，容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成了可溶性的化合物，使氧化膜的结构发生变化。
2&吸附理论：Cl-有很强的可被金属吸附的能力，优先被金属吸附，并从金属表面把氧排掉，氯离子和氧离子争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速2&&孔蚀（点蚀）孔蚀失效机理在压力容器表面的局部地区,出现向深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀) 。点蚀一般在静止的介质中容易发生。具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中,经常发生孔蚀。蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm 小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。在外加阳极极化条件下,只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。在自然条件下的腐蚀,含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时,能促使蚀核长大成蚀孔。氧化剂能促进阳极极化过程,使金属的腐蚀电位上升至孔蚀临界电位以上。蚀孔内的金属表面处于活化状态,电位较负,蚀孔外的金属表面处于钝化状态,电位较正,于是孔内和孔外构成一个活态———钝态微电偶腐蚀电池,电池具有大阴极小阳极面积比结构,阳极电流密度很大,蚀孔加深很快,孔外金属表面同时受到阴极保护,可继续维持钝化状态。孔内主要发生阳极溶解:Fe →Fe2 + + 2e ,Cr →Cr3 + + 3e ,Ni →Ni2 + + 2e 。介质呈中性或弱碱性时,孔外的主要反应为:O2 + H2O + 2e →2OH- 。
& & 由于阴、阳两极彼此分离,二次腐蚀产物将在孔口形成,没有多大的保护作用。孔内介质相对于孔外介质呈滞流状态,溶解的金属阳离子不易往外扩散,溶解氧也不易扩散进来。由于孔内金属阳离子浓度增加,氯离子迁入以维持电中性,这样就使孔内形成金属氯化物的浓溶液,这种浓溶液可使孔内金属表面继续维持活化状态。又由于氯化物水解的结果,孔内介质酸度增加,使阳极溶解加快,蚀孔进一步发展,孔口介质的pH值逐渐升高,水中的可溶性盐将转化为沉淀物,结果锈层、垢层一起在孔口沉积形成一个闭塞电池。闭塞电池形成后,孔内、外物质交换更加困难,使孔内金属氯化物更加浓缩,氯化物水解使介质酸度进一步增加,酸度的增加将使阳极溶解速度进一步加快,蚀孔的高速度深化,可把金属断面蚀穿。这种由闭塞电路引起的孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为自催化酸化作用。影响孔蚀的因素很多,金属或合金的性质、表面状态,介质的性质、pH值、温度等都是影响孔蚀的主要因素。大多数的孔蚀都是在含有氯离子或氯化物的介质中发生的。具有自钝化特性的金属,孔蚀的敏感性较高,钝化能力越强,则敏感性越高。
3 应力腐蚀
& & 在制造过程中产生的各种残余应力,如装配过程中产生的装配残余应力,制造过程中产生的焊接残余应力。在化工生产中,压力容器所接触的介质是多种多样的,很多介质中含有氯离子,在这些条件下,压力容器就发生应力腐蚀失效。铬镍不锈钢在含有氧的氯离子的水溶液中,首先在金属表面形成了一层氧化膜,它阻止了腐蚀的进行,使不锈钢钝化。由于压力容器本身的拉应力和保护膜增厚带来的附加应力,使局部地区的保护膜破裂,破裂处的基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比保护膜完整的部分低,形成了微电池的阳极,产生阳极溶解。因为阳极小、阴极大,所以阳极溶解速度很大,腐蚀到一定程度后,又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可重新破坏,发生新的阳极溶解。在这种保护膜反复形成和反复破裂过程中,就会使某些局部地区的腐蚀加深,最后形成孔洞,而孔洞的存在又造成应力集中,更加速了孔洞表面的塑性变形和保护膜的破裂。这种拉应力与腐蚀介质的共同作用便形成了应力腐蚀裂纹
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本帖最后由 yunsanapo 于
13:05 编辑
下面两张图是一些材料在不同环境下含氯离子溶液的适用情况，供参考。
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13:02 上传
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感谢帮助。
看您发的图，在同样的Cl离子浓度下，介质酸性越强，则腐蚀强度越高，是这样吗？那么是否在含Cl离子的碱性溶液中Cl离子对不锈钢的腐蚀就可以忽略呢？
请不吝赐教。谢谢！&
你的这两张图片太有用了，在哪里找的啊，是论文吗&
牛，老牛了~
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淼淼逆天 发表于
氯离子对不锈钢有多种腐蚀
1 对钝化膜的破坏目前有几种理论，比较权威：1&成相膜理论：Cl-半径小，穿透能力 ...
牛啊，老牛了
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经鉴定2楼三楼正解 ，不锈钢换热器水压试验中对cl的含量有严格的限制要求
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签到天数: 113 天连续签到: 0 天[LV.4]海川常住居民I&
这个问题，分两方面了解，一是各种不锈钢的特性，二是cl离子的腐蚀特点。。。。。。。途径有三个，一、论坛搜，二、度娘帮忙，三、留意收集不锈钢的说明（尤其是厂家要推的新品）。提问也是好办法，我们一起温习。
是的，现在其实很多问题你只要一搜就有很多资料~不过更多的人喜欢直接问~&
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签到天数: 23 天连续签到: 1 天[LV.1]海川新人&
yunsanapo 发表于
下面两张图是一些材料在不同环境下含氯离子溶液的适用情况，供参考。
你的这两张图片太有用了，在哪里找的啊，是论文吗
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签到天数: 31 天连续签到: 1 天[LV.2]海川新秀&
yunsanapo 发表于
下面两张图是一些材料在不同环境下含氯离子溶液的适用情况，供参考。
感谢帮助。
看您发的图，在同样的Cl离子浓度下，介质酸性越强，则腐蚀强度越高，是这样吗？那么是否在含Cl离子的碱性溶液中Cl离子对不锈钢的腐蚀就可以忽略呢？
请不吝赐教。谢谢！
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gjyzb 发表于
感谢帮助。
看您发的图，在同样的Cl离子浓度下，介质酸性越强，则腐蚀强度越高，是这样吗？那么是否在含 ...
基本是这个理
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主要是焊缝吧。。。有应力腐蚀
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签到天数: 44 天连续签到: 1 天[LV.2]海川新秀&
如果水压时，氯离子超标了，是不是可以疯狂加入碱性物质把水弄成碱性来避免应力腐蚀？
氯离子能用碱性来中和吗？&
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humanrzm的管辖
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如果水压时，氯离子超标了，是不是可以疯狂加入碱性物质把水弄成碱性来避免应力腐蚀？
氯离子能用碱性来中和吗？
看那图的意思，在中性环境或碱性环境下，氯离子的应力腐蚀能力会被削弱&
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氯离子能用碱性来中和吗？
看那图的意思，在中性环境或碱性环境下，氯离子的应力腐蚀能力会被削弱
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看您发的图，在同样的Cl离子浓度下，介质酸性越强，则腐蚀强度越高，是这样吗？那么是否在含 ...
一般来说，是这样的。
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