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塩化物イオンによる炭素鋼とステンレス鋼の腐食メカニズムはそれぞれ何か?塩化物イオンの数値はいくつですか?
電位差腐食のようですが、詳しいことは私にもわかりません。 また、炭素鋼とステンレス鋼を一緒に置くと、結局どちらが腐食するのでしょうか? 炭素鋼を腐食させると言う人もいるが、一緒に置けば炭素鋼も破壊されるのだから、何を恐れることがある? @ylb913 @砂漠の中の泳ぐ魚
炭素鋼とステンレス鋼を一緒に置くと、ステンレス鋼が汚染される
温度、圧力、濃度と密接に関連している:不活性状態にある金属でも一定の反応能力を持ち、すなわち不動態膜の溶解と修復(再不動態化)が動的平衡状態にある。媒体中に活性陰イオン(一般的には塩化物イオンなど)が含まれている場合、平衡は破壊され、溶解が優勢となる。その理由は、塩化物イオンが不動態膜に優先的かつ選択的に吸着し、酸素原子を追い出した後、不動態膜中の陽イオンと結合して水溶性の塩化物を形成するため、新たに露出した基材金属の特定の場所に小さな腐食穴(孔径はほとんどが20~30μm)が生じるからである。これらの小さな腐食穴は孔食核と呼ばれ、腐食穴が生成される活性中心としても理解できる。 塩化物イオンの存在は、ステンレス鋼の不動態を直接的に破壊する。異なる濃度の塩化物イオンを含む溶液中にあるステンレス鋼試料について、定電位法で測定した電位と電流の関係曲線から、アノード電位が一定値に達すると電流密度が急激に減少し、これは安定した不動態膜が形成され始めたことを示している。この不動態膜は抵抗が高く、特定の電位領域(不動態領域)内で維持される。塩化物イオン濃度が上昇するにつれて、臨界電流密度は増加し、一次不動態化電位も上昇して、不動態化領域の範囲が狭くなる。この特性の説明としては、不動態電位領域内で塩化物イオンが酸化性物質と競合し、薄膜内部に侵入するために格子欠陥が生じ、酸化物の抵抗率が低下するというものである。したがって、塩化物イオンが存在する環境下では、不動態化しにくく、また不動態状態を維持しにくい。 オーステナイト系ステンレス鋼で製造された圧力容器に塩化物溶液が存在する場合、応力腐食も発生する。これは、溶液中の塩化物イオンがステンレス鋼表面の不動態膜を破壊し、引張応力の作用によって不動態膜が破壊された領域に亀裂が生じ、それが腐食電池の陽極部となり、絶え間ない電気化学的腐食が最終的に金属の破断を引き起こすためです。この腐食は塩化物イオンの濃度とはあまり関係がなく、ごくわずかな量の塩化物イオンでも応力腐食を引き起こす可能性がある。実際の生産において、一部の装置は通常の運転条件下で腐食によって破壊されるのではなく、停止中にタンク内に残留した低濃度(5%)の塩化物凝縮液が原因で応力腐食割れが発生するのです。
塩化物イオンによるステンレス鋼の腐食は電気化学的腐食に分類され、ステンレス鋼の表面に凹みや隙間がある場合、塩化物イオンがその凹みや隙間に集まり、隙間内の正電荷を持つイオンが外側に移動することで腐食が生じます。同様に、塩化物イオンも炭素鋼を腐食させます。腐食速度は塩化物イオンの濃度と関係があります。
オーステナイト系ステンレス鋼では25PPMを超えると腐食する可能性があります。
主にステンレス鋼の腐食で、通常は300を超えません
塩化物イオンが存在する環境下でのステンレス鋼の腐食について、塩化物イオン濃度が25ppmを超えると、ステンレス鋼は応力腐食や孔食、粒界腐食を起こす。実際、工業分野においては高濃度の塩化物イオンが存在する環境下で、志盛威華のZS-711無機防食塗料が使用されています。この塗料は、塩化物イオンによるステンレス鋼の腐食を効果的に防ぎ、また、酸素を含んだ塩化物による腐食も防ぎます。酸素の濃度が1.0×10-6以上の場合でも、無機防食塗料のコーティングは塩化物イオンによる腐食からステンレス鋼をしっかりと保護してくれます。高濃度の塩化物イオンによるステンレス鋼の腐食、ステンレス鋼は酸素を含む塩化物イオンの腐食性環境下で応力腐食を起こす。応力腐食による破壊の割合は約45%にも上ります。予防措置として無機系防食塗料を塗布し、ステンレスの使用寿命を延ばし、高濃度の塩化物イオンによる腐食を防ぎます。