10月24日消息,据Phys.org报道,日本东北大学(Tohoku University)研究团队的实验揭示了为何在不锈钢中添加钛(Ti)不能完全阻止点蚀腐蚀,明确了含钛不锈钢中各类夹杂物的电化学特性及点蚀触发机制。

不锈钢以耐蚀性著称,但在含氯离子环境(如海水)中会发生点蚀,且点蚀坑常起源于钢中嵌入的微小夹杂物。工业上通常添加钛来提升耐点蚀性,其机理是将易溶解的硫化锰(MnS)转化为更稳定的含钛硫化物。但钛添加并不能完全阻止点蚀,此前各类含钛夹杂物的电化学性质及哪一类会触发点蚀一直不清楚。

团队研究发现:含钛硫化物的耐溶解性优于MnS,TiN在测试条件下不溶解,而残余的(Mn,Ti)S夹杂物可作为点蚀萌生位点,其溶解电位与点蚀起始电位吻合。在含钛不锈钢点蚀起始位置的元素面扫描显示,蚀坑萌生点周围富集锰(Mn)与硫(S),结合模型试样的电化学测量,证明少量(Mn,Ti)S足以启动点蚀。

研究结论强调,控制硫化物夹杂的成分是进一步提升含钛不锈钢耐点蚀性的关键。作为下一步,研究者计划考察钙(Ca)的影响——钙在不锈钢生产中常与钛一起添加,目标是进一步改善耐点蚀性能。

该项工作对涉海工程、化工装置与海水冷却系统的选材具有直接参考意义:夹杂物工程或成为高端耐蚀不锈钢降本增效的新抓手。 (来源:Phys.org)