目前市場上銷售量最多的仍然是奧氏體不銹鋼，其使用范圍非常很廣，所以奧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(jī)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(jī)理就取得了比較好的進(jìn)展。然而針對雙相不銹鋼展開的研究卻遠(yuǎn)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(yàn)中，主要采取失重法結(jié)合極化曲線和電化學(xué)阻抗來探究常見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。

 在此需要說明的是，因?yàn)楸菊撐牡难芯繉ο笫?507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(jī)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(yàn)對象，實(shí)驗(yàn)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稱為溶液1、溶液2、溶液3），實(shí)驗(yàn)溫度是30℃，實(shí)驗(yàn)方法如第二章所述。

   失重法雖然實(shí)驗(yàn)周期較長，但是能夠提供較為準(zhǔn)確的腐蝕速率值，為工程上選擇材料提供重要參考。經(jīng)過21天的浸泡實(shí)驗(yàn)，通過公式計算可得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(yīng)用觀點(diǎn)來看，腐蝕深度指數(shù)具有使用價值，不銹鋼在使用過程中多數(shù)是由于局部腐蝕的發(fā)生而影響構(gòu)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，兩者相差兩個數(shù)量級，說明在含有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(shù)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(shè)備在高濃度氯離子環(huán)境下運(yùn)行的候選材料。同時可以看出，當(dāng)向含有Cl-溶液中加入SO42-或HCO3-時，腐蝕速率比僅含有Cl-溶液中的小，說明SO42-或HCO3-能夠減緩高濃度Cl-對不銹鋼基體的侵蝕。

  動電位極化曲線圖所示是在溶液1、2、3中分別測得四種鋼材試樣的動電位極化曲線，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(qū)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(qū)間則很窄，點(diǎn)蝕電位都在0.1 V左右，說明2507和2205雙相不銹鋼在高濃度Cl-溶液中的表現(xiàn)優(yōu)于普通奧氏體不銹鋼316L和304L。另外，對比2507不銹鋼和2205不銹鋼的極化曲線可以發(fā)現(xiàn)，雙相不銹鋼的極化曲線表現(xiàn)為明顯的溶解-鈍化行為，說明雙相不銹鋼在三種溶液中的電極動力學(xué)過程相差不大，而奧氏體不銹鋼在三種溶液中的極化曲線并沒有明顯的溶解-鈍化特征，這也說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(dāng)電位掃描到點(diǎn)蝕電位附近時，304L不銹鋼的極化曲線產(chǎn)生明顯的震蕩，說明此時亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕很多，這也說明四種鋼材中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(qiáng)，這與之前討論的四種型號鋼材的耐點(diǎn)蝕當(dāng)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(jù)電化學(xué)阻抗理論可知，曲線的弧度越大，說明電化學(xué)阻抗越大，從圖中可以直觀地看出，阻抗值的大小分別是2507>2205>316L>304L，說明雙相不銹鋼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。同時對比每種型號的鋼材在溶液1、2、3中的阻抗，可以發(fā)現(xiàn)，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，說明HCO3-能夠減弱Cl-對于基體的腐蝕，這與動電位極化曲線得出的結(jié)論是一致的。關(guān)于HCO3-和SO42-是如何影響Cl-對雙相不銹鋼2507基體的侵蝕過程的討論將在下一章中詳細(xì)展開。最后對比316L不銹鋼和304L不銹鋼的阻抗圖中可以發(fā)現(xiàn)，在低頻時出現(xiàn)阻抗，說明此時電化學(xué)過程受濃差極化控制，意味著可能由于次生腐蝕產(chǎn)物導(dǎo)致的離子擴(kuò)散過程受阻而導(dǎo)致的。

 通過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(shù)量級分別是在10-3mm/a，10-1mm/a，兩者相差兩個數(shù)量級，根據(jù)耐蝕性能的等級分類可知，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(jié)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。