第2期 吕祥鸿等：超级13C马氏体不锈钢在C0,及H,SC0,环境中的腐蚀行为 .211. 3600(d 0 0一超级13Cr不锈钢 3600b 0一超级13Cr不锈钢 芯1600 1600 400 400 0 20 30 40 5060 708090 20 30 405060708090 28r) 20 图4试样表面腐蚀产物XRD分析.(a)CO2腐蚀：(b)H2SCO2腐蚀 Fig 4 XRD pattems of cormsion pmoducts on specinen surfaces (a)CO2 cormsion:(b)H2S/CO2 cormsion 10a ih) *-普通3Gr 一一超级13Cr -·-30℃ 6 -60 -4-90 4 E 0 0.4 -02 0 0.20705 -03 -0.1 0.1 电位.ESCE 电位，ENSC) 104fe E.sc 8 6 --3.5%aC1 --, -10%NaCl 4 -+-20%Nad1 -+-HS 2 0 0.403020.10 01 02-0.5-0.4-03020.100.10.2 电位.E趴SC围 电位，NS 图5不同条件下超级13Cr马氏体不锈钢的点蚀电位.(a)不同材料；(b)不同温度：(c)不同C「含量；(d)不同八2，C02和H2S腐蚀 环境 Fig 5 Pitting potentials of super 13Crmartensitic stanless steel in different conditions (a)diferent materials (b)different toperatres (c) differentCI contents (d)different N2.COz and H2$cormsion enviromments 0.04V(SCE)、-0.058V(SCE)(图5(c),随着 极强的吸附性，同样可与钝化膜中的金属元素生成 C「的质量浓度的增加，点蚀电位下降.这主要是因 可溶性的腐蚀产物，促使钝化膜溶解，导致点蚀的发 为当介质中含有活性C「时，C「优先选择性地吸附 生和发展；而C02对超级13Cr点蚀电位的影响不 在钝化膜上，与钝化膜中的阳离子结合形成可溶性 大，这也是13C马氏体不锈钢在C02腐蚀控制方 氯化物，使超级13C的点蚀敏感性增强，促进点蚀 面得到广泛应用，而在H2S腐蚀控制方面的应用受 的发生 到一定限制的主要原因， 图5(d)为超级13Cr在不同气氛条件下点蚀电 图6为超级13Cr在3.5%NaCl溶液中所测 位的测量结果.从图中可以看出，在N2、CO2和H2S 得的循环极化曲线.从图中可以看出，在N2、CO2 中，超级13Cr的点蚀电位分别为0.076V(SCE)、 腐蚀条件下，超级13C回复电位在钝化区间，且 0.1V(SCE)、-0.236V(SCE),H2S的存在显著降 回复电位较高，具有良好的再钝化能力，而H2$气 低了超级13C的点蚀电位，H2S溶于水电离生成 体的存在使超级13C的回复电位和点蚀电位显著 H、HS和S,而H2SHS和S在电极表面具有 降低第 2期 吕祥鸿等： 超级 13Ｃｒ马氏体不锈钢在 ＣＯ2及 Ｈ2Ｓ／ＣＯ2环境中的腐蚀行为 图 4 试样表面腐蚀产物 ＸＲＤ分析．（ａ） ＣＯ2腐蚀；（ｂ） Ｈ2Ｓ／ＣＯ2腐蚀 Ｆｉｇ．4 ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｏｎｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｒｆａｃｅｓ：（ａ） ＣＯ2ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；（ｂ） Ｈ2Ｓ／ＣＯ2ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ 图 5 不同条件下超级 13Ｃｒ马氏体不锈钢的点蚀电位．（ａ） 不同材料；（ｂ） 不同温度；（ｃ） 不同 Ｃｌ－含量；（ｄ） 不同 Ｎ2、ＣＯ2和 Ｈ2Ｓ腐蚀 环境 Ｆｉｇ．5 Ｐｉｔｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｏｆｓｕｐｅｒ13Ｃｒｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：（ａ） ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓ；（ｂ） ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ；（ｃ） ｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣｌ－ ｃｏｎｔｅｎｔｓ；（ｄ） ｄｉｆｆｅｒｅｎｔＮ2‚ＣＯ2ａｎｄＨ2Ｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 0∙04Ｖ （ＳＣＥ）、－0∙058Ｖ （ＳＣＥ） （图 5（ｃ））‚随着 Ｃｌ －的质量浓度的增加‚点蚀电位下降．这主要是因 为当介质中含有活性 Ｃｌ －时‚Ｃｌ －优先选择性地吸附 在钝化膜上‚与钝化膜中的阳离子结合形成可溶性 氯化物‚使超级 13Ｃｒ的点蚀敏感性增强‚促进点蚀 的发生． 图 5（ｄ）为超级 13Ｃｒ在不同气氛条件下点蚀电 位的测量结果．从图中可以看出‚在 Ｎ2、ＣＯ2和 Ｈ2Ｓ 中‚超级 13Ｃｒ的点蚀电位分别为 0∙076Ｖ （ＳＣＥ）、 0∙1Ｖ （ＳＣＥ）、－0∙236Ｖ （ＳＣＥ）‚Ｈ2Ｓ的存在显著降 低了超级 13Ｃｒ的点蚀电位．Ｈ2Ｓ溶于水电离生成 Ｈ ＋、ＨＳ －和 Ｓ 2－‚而 Ｈ2Ｓ、ＨＳ －和 Ｓ 2－在电极表面具有 极强的吸附性‚同样可与钝化膜中的金属元素生成 可溶性的腐蚀产物‚促使钝化膜溶解‚导致点蚀的发 生和发展；而 ＣＯ2 对超级 13Ｃｒ点蚀电位的影响不 大．这也是 13Ｃｒ马氏体不锈钢在 ＣＯ2 腐蚀控制方 面得到广泛应用‚而在 Ｈ2Ｓ腐蚀控制方面的应用受 到一定限制的主要原因． 图 6为超级 13Ｃｒ在 3∙5％ ＮａＣｌ溶液中所测 得的循环极化曲线．从图中可以看出‚在 Ｎ2、ＣＯ2 腐蚀条件下‚超级 13Ｃｒ回复电位在钝化区间‚且 回复电位较高‚具有良好的再钝化能力‚而 Ｈ2Ｓ气 体的存在使超级 13Ｃｒ的回复电位和点蚀电位显著 降低． ·211·