工程科学学报，第40卷，第3期：366-372,2018年3月 Chinese Journal of Engineering,Vol.40,No.3:366-372,March 2018 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2018.03.013:http://journals.ustb.edu.cn S0?对含C1溶液中316L奥氏体不锈钢钝化行为及 点蚀行为的影响 唐娴，张雷四，王竹，张子如，薛俊鹏，路民旭 北京科技大学新材料技术研究院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:Zhanglei(@ustb..cdu.cm 摘要利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段，并结合扫描电镜进行点蚀形态观察， 探究了含C1"溶液中$0~浓度对316L奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响.结果表明，含C1~溶液中S0的加入能 够使316L不锈钢钝化区变宽，使点蚀电位变正，维钝电流密度降低，进而提高316L的耐点蚀能力.但是在点蚀发生后，随着 SOˉ浓度的升高，点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势，蚀坑的周长面积比明显增大 关键词奥氏体不锈钢：硫酸根；氯离子；极化：点蚀 分类号TG142.71 Effect of SOon the passive and pitting behavior of 316L austenite stainless steel in a Cl--containing solution TANG Xian,ZHANG Lei,WANG Zhu,ZHANG Zi-ru,XUE Jun-peng,LU Min-xu Institute for Advanced Materials and Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:Zhanglei@ustb.edu.cn ABSTRACT The effect of SOon the passive and pitting behavior of 316L austenite stainless steel was investigated in a Cl--contai- ning solution using potentiodynamic polarization tests,electrochemical impedance spectroscopy tests,potentiostatic polarization tests, and galvanostatic polarization tests.In addition,scanning electron microscopy was used to observe the pitting morphology.The results show that the increased SOconcentration increases the passive region of 316L,makes the pitting potential more positive,and decrea- ses the current density,indicating an improved pitting resistance.However,the pitting morphology shows a more complicated trend, and the roughness of the pits increases with the increased SOconcentration after pitting occurred. KEY WORDS austenite stainless steel;sulphate ion;chloride ion:polarization;pitting 随着石油开采力度的加大以及化工行业的不断 子时，可能加速腐蚀，也可能缓解材料的腐蚀@ 发展，工程材料的腐蚀问题已经越来越严重 在多种离子共存的水溶液中，不同离子在金属 316L不锈钢作为不锈钢中最普遍的一种m,以其良 材料表面经常会出现竞争吸附的现象，对腐蚀的影 好的力学性能和耐蚀性能而被广泛应用于石油化工 响表现出协同作用1-0.在含C水溶液中加入 等装置.但在海水和其他含C1ˉ介质中容易发生点 SO?ˉ会显著改变钝化金属的点蚀行为，用离子吸附 蚀，严重时能导致设备穿孔.研究表明，点蚀主 原理的能很好地解释C与S0的相互作用. 要由侵蚀性离子C引起，当溶液中还存在其他离 Cl和S0?在金属材料表面竞争吸附过程是一个 收稿日期：201707-07 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2302017FRF-HC-17-O04)工程科学学报，第 40 卷，第 3 期: 366--372，2018 年 3 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 40，No． 3: 366--372，March 2018 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2018． 03． 013; http: / /journals． ustb． edu． cn SO2 － 4 对含 Cl － 溶液中 316L 奥氏体不锈钢钝化行为及 点蚀行为的影响 唐 娴，张 雷，王 竹，张子如，薛俊鹏，路民旭 北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083 通信作者，E-mail: Zhanglei@ ustb． edu． cn 摘 要 利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段，并结合扫描电镜进行点蚀形态观察， 探究了含 Cl － 溶液中 SO2 － 4 浓度对 316L 奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响． 结果表明，含 Cl － 溶液中 SO2 － 4 的加入能 够使 316L 不锈钢钝化区变宽，使点蚀电位变正，维钝电流密度降低，进而提高 316L 的耐点蚀能力． 但是在点蚀发生后，随着 SO2 － 4 浓度的升高，点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势，蚀坑的周长面积比明显增大． 关键词 奥氏体不锈钢; 硫酸根; 氯离子; 极化; 点蚀 分类号 TG142. 71 收稿日期: 2017--07--07 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2302017FＲF--IC--17--004) Effect of SO2 － 4 on the passive and pitting behavior of 316L austenite stainless steel in a Cl － -containing solution TANG Xian，ZHANG Lei ，WANG Zhu，ZHANG Zi-ru，XUE Jun-peng，LU Min-xu Institute for Advanced Materials and Technology，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China Corresponding author，E-mail: Zhanglei@ ustb． edu． cn ABSTＲACT The effect of SO2 － 4 on the passive and pitting behavior of 316L austenite stainless steel was investigated in a Cl － -contai￾ning solution using potentiodynamic polarization tests，electrochemical impedance spectroscopy tests，potentiostatic polarization tests， and galvanostatic polarization tests． In addition，scanning electron microscopy was used to observe the pitting morphology． The results show that the increased SO2 － 4 concentration increases the passive region of 316L，makes the pitting potential more positive，and decrea￾ses the current density，indicating an improved pitting resistance． However，the pitting morphology shows a more complicated trend， and the roughness of the pits increases with the increased SO2 － 4 concentration after pitting occurred． KEY WOＲDS austenite stainless steel; sulphate ion; chloride ion; polarization; pitting 随着石油开采力度的加大以及化工行业的不断 发展，工程材料的腐蚀问题已经越来越严重［1--6］． 316L 不锈钢作为不锈钢中最普遍的一种［7］，以其良 好的力学性能和耐蚀性能而被广泛应用于石油化工 等装置． 但在海水和其他含 Cl － 介质中容易发生点 蚀，严重时能导致设备穿孔［8--9］． 研究表明，点蚀主 要由侵蚀性离子 Cl － 引起，当溶液中还存在其他离 子时，可能加速腐蚀，也可能缓解材料的腐蚀［10］． 在多种离子共存的水溶液中，不同离子在金属 材料表面经常会出现竞争吸附的现象，对腐蚀的影 响表现出协同作用［11--14］． 在含 Cl － 水溶液中加入 SO2 － 4 会显著改变钝化金属的点蚀行为，用离子吸附 原理［15］ 能很 好 地 解 释 Cl － 与 SO2 － 4 的相 互 作 用． Cl － 和 SO2 － 4 在金属材料表面竞争吸附过程是一个