2205雙相不銹鋼在鹽鹵介質(zhì)中的腐蝕行為
鹽鹵是一種腐蝕性相當(dāng)大的介質(zhì)。在鹽鹵中除K、Na、Ca、Mg等金屬元素外,還含有大量的Cl、Br、F、I等元素。這些元素在溶液中的負(fù)離子吸附在金屬表面保護(hù)膜的薄弱區(qū)域,易擊穿保護(hù)膜,從而造成金屬表面的均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。兩堿法精鹵工程就是向鹵水中加入Na2CO3與NaOH等,以除去其中的Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)離子,提高鹽質(zhì)的結(jié)晶度和產(chǎn)量。但是,采用兩堿法精鹵工程后,制鹽主體設(shè)備所用的2205雙相不銹鋼卻發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。針對(duì)實(shí)際腐蝕問題,采用電化學(xué)方法探究CO32-濃度、S2-濃度、pH值以及流速等工藝參數(shù)對(duì)2205雙相不銹鋼腐蝕行為的影響,利用非線性回歸方法建立腐蝕方程,并初步探索其腐蝕機(jī)理。
材料為2205雙相不銹鋼,其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:<0.03C,2.0Mn,22Cr,0.03S,3.3Mo,5Ni,余為Fe。實(shí)驗(yàn)藥品為分析純的丙酮、氫氧化鈉、氯化鉀和化學(xué)純的無水碳酸鈉和硫化鈉。取現(xiàn)場的進(jìn)罐鹵水,按一定的量配出S2-、CO32-、pH三個(gè)工藝參數(shù)不同的鹵水溶液,然后將封裝好的2205雙相不銹鋼試樣進(jìn)行打磨、拋光、清洗,作為工作電極置于每組鹵水溶液中,控制鹵水的流速,平穩(wěn)后待測。用LK2005電化學(xué)工作站測試不同工藝參數(shù)(S2-濃度、CO32-濃度、pH值及流速)配比條件下的極化曲線和循環(huán)伏安曲線,其中循環(huán)伏安測試的掃描速度為180mV/min,頻率10Hz,靈敏度設(shè)為10mA,并記錄下其他電化學(xué)參數(shù)。
S2-濃度的增大,2205雙相不銹鋼的孔蝕傾向減弱,但自腐蝕電位降低,均勻腐蝕程度加劇,所以不能過大;CO32-濃度的增大,2205雙相不銹鋼的孔蝕傾向略有減弱,但其耐均勻腐蝕程度稍有加劇,所以不能過大;pH的升高,2205雙相不銹鋼的耐均勻腐蝕和耐孔蝕性都有所增強(qiáng),但為了方便后續(xù)廢水處理不能過大;鹵水流速對(duì)2205雙相不銹鋼的耐均勻腐蝕性能基本上沒有影響,對(duì)其耐孔蝕性能不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。但對(duì)其耐孔蝕性能有一定影響。
在S2-濃度、CO32-濃度、pH值與流速等四個(gè)因素中,S2-的濃度和pH值對(duì)2205雙相不銹鋼的點(diǎn)蝕性能影響最大。采用兩堿法的最佳制鹽工藝參數(shù)值:S2-:1.0g/L;pH=8.35;流速:1.8m/s;CO32-:1.0g/L。