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(浙江省宣达耐腐蚀特种金属材料研究院，永嘉 325105)

合金元素对铸造Fe-Cr铁素体不锈钢耐浓硫酸腐蚀性能的影响

欧阳明辉,刘焕安,叶际宣

(浙江省宣达耐腐蚀特种金属材料研究院，永嘉325105)

采用电化学技术、浸泡腐蚀及能谱分析等研究了合金元素对铸造Fe-Cr铁素体不锈钢耐浓硫酸腐蚀行为的影响。结果表明：随铬含量的增加，Fe-Cr合金的耐浓硫酸腐蚀性能增强，单一的铬合金化不能使Fe-Cr合金在60 ℃，98% H2SO4中自钝化；钼能促进Fe-Cr25-Mo合金的钝化和自钝化，随钼含量的增加，Fe-Cr25-Mo合金的耐浓硫酸腐蚀性能增强；辅助合金元素镍、铜可促进Fe-Cr25Mo2合金的钝化和自钝化，而钛、铌的影响不大。

铁素体不锈钢；浓硫酸；电化学技术；合金元素

Abstract： The effects of alloying elements on the corrosion behavior of foundry Fe-Cr ferritic stainless steels in concentrated sulfuric acid were studied by electrochemical techniques, immersion corrosion and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results show that the corrosion resistance of Fe-Cr alloys in concentrated sulfuric acid improved with the increase of Cr content. However, the single Cr alloyed Fe-Cr alloy was unable to reach self-passivation in 98% H2SO4at 60 ℃. Mo addition enhanced the corrosion resistance and promoted the passivation and self-passivaiton of Fe-Cr25-Mo alloys. Elements Ni and Cu can also promoted the passivation and self-passivation of Fe-Cr25Mo2 alloys, whereas Ti and Nb only had a little influence on the passivation.

Keywords： ferritic stainless steel； concentrated sulfuric acid； electrochemical technique； alloying element

铁素体不锈钢具有优良的耐蚀性和力学性能，并且与其他不锈钢钢种比，其镍含量较低(可节约镍资源)，被越来越广泛地应用于汽车，建筑，家庭用具及各种化工系统流程中[1-6]。在硫酸制酸系统流程中采用了大量的泵、阀、管件等铸造件，而这些铸造件接触的介质主要为浓硫酸。浓硫酸具有独特的腐蚀性，浓硫酸中的去极化剂有HSO4-，H3O+离子和H2SO4分子，前两种均为H2SO4的解离产物。去极化剂H2SO4分子主要发生阴极还原反应，见式(1)～(3)；而去极化剂HSO4-，H3O+离子主要发生析氢腐蚀反应，见式(4)～(5)。因此，不锈钢在浓硫酸中的腐蚀非常复杂，既可发生H2SO4分子去极化腐蚀反应也可发生析氢腐蚀反应[7]。作者所在工作组曾研究了446型和447型铁素体不锈钢在浓硫酸中的耐蚀性及腐蚀电化学特性[8]，但目前就合金元素对铸造铁素体不锈钢在浓硫酸中耐蚀性的研究还少见报道。……