環境中の金属イオンがもたらすステンレス鋼の耐食性低下機構の解明

阐明环境中金属离子引起不锈钢耐腐蚀性能下降的机理

• 批准号: 21K14443
• 负责人: 青山 高士
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14443/
• 关键词: ステンレス鋼; 局部腐食; 金属カチオン; 腐食防食

本研究では、環境中の金属イオンがステンレス鋼の表面に孔食起点を生成し、孔食発生を促進する機構を解明することを目的としている。これまでの研究の結果、1 mMのCuCl2を含む0.1 M NaCl中において、鋼中の不純物元素量を極限まで低減させた316EHP鋼の孔食電位は0.1 M NaCl中と比較して大きく低下したのに対し、SUS 316L鋼では大きな違いは見られないことが分かった。以上のことから、Cu2+がステンレス鋼の耐孔食性に及ぼす影響は鋼種によって異なる可能性がある。316EHP鋼は孔食起点となる介在物を含まないのに対し、SUS 316L鋼には孔食の起点となる硫化物系介在物が存在しており、Cu2+によって生じる孔食起点に優先して硫化物系介在物を起点とした孔食が生じたことが原因の一つとして考えられる。そこで、硝酸不働態処理を用いてSUS 316L表面の硫化物系介在物を除去する前処理を行った後に孔食電位測定を行い、より高い電位域においてCu2+が孔食発生に及ぼす影響を調査することを試みた。その結果、不働態処理を行った316EHP、SUS 316L両ステンレス鋼の孔食電位は、Cu2+を含まない0.1 M NaCl中と比較してCu2+を含む0.1 M NaCl中では上昇するという結果が得られた。以上の結果から、鋼表面の状態によって、溶液中のCu2+はステンレス鋼の耐孔食性を上昇させる可能性があることが分かった。

这项研究旨在阐明环境中金属离子在不锈钢表面产生点斑点的机制，从而促进蚀腐蚀产生。先前的研究表明，在含有1 mM CUCL2的0.1 M NaCl中，与0.1 M NaCl相比，在钢中具有最大杂质含量的316EHP钢的点腐蚀潜力已显着降低，而在SUS 316L钢中，没有显着差异。从上面，Cu2+对不锈钢的点腐蚀性的影响可能会根据钢的类型而变化。虽然316EHP钢不包含成为蚀腐蚀起源的夹杂物，但SUS 316L钢具有基于硫化物的夹杂物，成为蚀腐蚀的起源，其中之一是，在Cu2+引起的蚀刻腐蚀起源之后，主要来自基于硫化物的夹杂物，主要是基于硫化物的夹杂物。因此，我们进行了预处理，使用硝酸钝化处理去除SUS 316L表面上的基于硫化物的夹杂物，然后测量点腐蚀潜力，并试图研究Cu2+对较高电位区域中蚀腐蚀产生的影响。结果，与含有CU2+的0.1 M NaCl相比，在含有Cu2+的0.1 M NaCl中增加了316EHP和SUS 316L不锈钢的蚀势。从上面的结果中可以发现，溶液中的Cu2+可以根据钢表面状况增加不锈钢的蚀腐蚀性。