Mengapa paip bulat keluli tahan karat 304 menghakis dan berlubang?

Permukaan paip bulat keluli tahan karat 304 mempunyai rintangan kakisan yang tinggi disebabkan oleh pembentukan filem kromium oksida yang padat, dan boleh digunakan secara meluas dalam industri kimia, petroleum, kuasa nuklear dan bidang lain. Walau bagaimanapun, semasa menentang kakisan seragam, kakisan pitting setempat (iaitu, kakisan pitting) keluli tahan karat sering berlaku. Kejadian kakisan pitting bermula dari permukaan bahan, dan melalui dua peringkat: nukleasi dan pertumbuhan, dan akhirnya dengan cepat mengembang ke arah kedalaman di bawah permukaan bahan, dengan mudah menyebabkan penembusan dinding paip. Jadi, mengapa paip bulat keluli tahan karat 304 menghakis dan berlubang?
1. Ion klorida memusnahkan filem oksida
Cr dan Ni menyebabkan paip produk keluli tahan karat membentuk filem oksida yang sangat padat dalam medium pengoksidaan, memasifkannya, mengurangkan kadar kakisan keluli tahan karat dalam medium pengoksidaan, dan meningkatkan rintangan kakisan. Pengaktifan ion klorida memainkan peranan penting dalam pembentukan dan pemusnahan filem oksida pada paip keluli.
Teori penjerapan percaya bahawa sebab asas mengapa ion klorida memusnahkan filem oksida ialah ion klorida mempunyai keupayaan yang kuat untuk diserap oleh logam. Mereka lebih disukai diserap oleh logam dan mengeluarkan oksigen dari permukaan 304 paip keluli tahan karat. Kerana oksigen menentukan keadaan pempasifan logam, ion klorida dan oksigen bersaing untuk titik penjerapan pada permukaan logam, malah boleh menggantikan ion pempasifan terjerap dan membentuk klorida dengan logam. Penjerapan klorida ke permukaan logam tidak stabil, membentuk bahan Larut, yang membawa kepada kakisan dipercepatkan.
2. Pecutan kakisan ke bawah yang disebabkan oleh ion klorida
Keluli tahan karat terdedah kepada kakisan pitting dalam media yang mengandungi Cl. Ini kerana Cl mudah memusnahkan filem oksida pada permukaan paip dikimpal keluli tahan karat, menembusi filem oksida dan bertindak pada permukaan keluli, mendedahkan permukaan keluli untuk membentuk anod, menyebabkan kakisan pitting. Lubang kakisan biasanya berkembang mengikut arah graviti. Apabila kakisan lubang terbentuk, ia mempunyai kuasa untuk menggali lebih dalam, iaitu, ia secara automatik memecut ke kedalaman.
Dalam larutan yang mengandungi ion klorida, filem oksida pada permukaan paip keluli tahan karat 304 dibubarkan. Sebabnya ialah ion klorida secara keutamaan dan selektif boleh menjerap pada filem oksida, mengeluarkan atom oksigen, dan kemudian bergabung dengan kation dalam filem oksida. Ia membentuk klorida larut, mengakibatkan lubang kakisan kecil dengan diameter liang 20~30 um pada logam asas. Lubang kakisan kecil ini adalah nukleus kakisan. Di bawah keadaan polarisasi anodik luaran, selagi medium mengandungi sejumlah ion klorida, nukleus kakisan boleh berkembang menjadi lubang kakisan. Dalam kakisan di bawah keadaan semula jadi, apabila medium yang mengandungi ion klorida mengandungi oksigen atau oksigen kationik atau oksida kationik, ia boleh menyebabkan nukleus kakisan berkembang menjadi lubang kakisan.
Walaupun filem pempasifan tempatan dimusnahkan, filem pelindung yang selebihnya kekal utuh, yang membolehkan dan memperhebatkan keadaan untuk kakisan pitting. Menurut mekanisme penjanaan elektrokimia, potensi elektrod paip keluli tahan karat 304 dalam keadaan diaktifkan adalah jauh lebih tinggi daripada paip keluli yang dipasifkan. Larutan elektrolit memenuhi keadaan termodinamik kakisan elektrokimia. Keadaan diaktifkan menjadi anod dan keadaan dipasifkan berfungsi sebagai katod. Titik kakisan hanya melibatkan sebahagian kecil logam, permukaan selebihnya adalah kawasan katodik yang besar. Dalam tindak balas elektrokimia, tindak balas katodik dan tindak balas anod berjalan pada kelajuan yang sama, jadi kadar kakisan yang tertumpu pada titik kakisan anod adalah sangat ketara dan mempunyai penembusan yang jelas, sekali gus membentuk kakisan pitting.