冷凝液对消声器用不锈钢腐蚀行为的影响.pdfVIP

第36卷第5期 2015年5月 腐蚀与防护 CORROSIONPROTECTION V01．36 No．5 May 2015 冷凝液pH对消声器用409不锈钢腐蚀行为的影响 马荣耀。李谋成，沈嘉年 (上海大学材料研究所结构重点实验室，上海200072) 摘要：采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了消声器用409不锈钢在不同pH冷凝液中的腐蚀行为，并用X射线光 电子能谱(XPS)分析了pH对409不锈钢钝化膜化学组成的影响。结果表明，试样在冷凝液pH为2时处于活化腐 蚀状态，而冷凝液pH不低于3时处于钝化状态；在酸性条件下钝化膜富含铬的化合物、缺陷较多，试样腐蚀阻力相 对较小，而在中／碱性条件下钝化膜富含铁的化合物、缺陷较少，试样腐蚀阻力较大。 关键词：汽车消声器；不锈钢；冷凝液腐蚀；pH；钝化膜 中图分类号：TGl74 文献标志码：A 文章编号：1005—748X(2015)05一0448一05 Effect of pH on Condensate Corrosion of Type 409 Stainless Steel for Automotive Mufflers MA Rong-yao，LI Mou-cheng，SHEN Jia-nian (Laboratory for Microstructures，Institute of Materials，Shanghai University，Shanghai 200072，China) Abstract：The corrosion behavior of type 409 stainless steel in simulated muffler condensates with different pH values was studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy(EIS)．The composition of passive films formed on 409 SS surfaces was analyzed by XPThe results showed that 409 SS was in active corrosion state as pH was equal tO 2，while it changed tO passive state as pH increased tO 3．The passive films formed under acidic conditions enriched in Cr-compounds with many defects while they enriched in Fe-compounds under neutral and alkaline conditions with less defects．As a result。409 SS showed much higher corrosion resistance in the neutral and alkaline condensate solutions than in the acidic ones． Key words：automotive muffler；stainless steel；condensate corrosion；pH；passivation film 随着我国汽车工业的迅猛发展，废气排放导致 的环境问题受到了人们的重视。为满足日益严格的 汽车尾气排放标准，燃料燃烧的温度和尾气气氛的 排放温度越来越高，汽车排气系统用材料的服役环 境变得愈来愈恶劣。汽车排气系统按照服役温度， 一般可将其分为高温端(排气歧管，前管，挠性管)和 低温端(中间管，消声器，尾管)。低温端的消声器部 分由于其特殊的结构和服役环境，更容易受到各种 类型的腐蚀而失效[1_5]。为适应高燃烧效率、材料 轻量化和长服役寿命的要求，不锈钢在排气系统中 得到了广泛应用，尤其以铁素体不锈钢的需求量 更大。 当潮湿的尾气温度低于其结露点时，便会冷凝 收稿日期：2014—06—21 基金项目：国家自然科学基金 通信作者：李谋成(1970一)，研究员，博士，从事腐蚀电化学 相关研究，021mouchengli@shth edu．en 形成液体。汽车频繁的启动／停止或者经常性的短 距离行驶，更是加剧了这一过程。冷凝液中的离子 主要含有S042_、C03卜、Cl一、N03一、CH。COO一、 NH。+等。冷凝液在较高的温度时水分挥发，发生 浓缩，其pH可由最初的8～9降低至3左右而形成 恶劣的酸性腐蚀环境，使其可能发生点蚀、晶间腐 蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀