Por que o tubo redondo de aço inoxidável 304 corrói e perfura?

A superfície do tubo redondo de aço inoxidável 304 possui alta resistência à corrosão devido à formação de uma densa película de óxido de cromo e pode ser amplamente utilizada na indústria química, petróleo, energia nuclear e outros campos. No entanto, embora resista à corrosão uniforme, freqüentemente ocorre corrosão por pites localizada (isto é, corrosão por pites) do aço inoxidável. A ocorrência de corrosão por pites começa na superfície do material e passa por dois estágios: nucleação e crescimento, e finalmente se expande rapidamente na direção da profundidade abaixo da superfície do material, causando facilmente a perfuração da parede do tubo. Então, por que o tubo redondo de aço inoxidável 304 corroe e perfura?
1. Os íons cloreto destroem o filme de óxido
Cr e Ni fazem com que o tubo do produto de aço inoxidável forme uma película de óxido muito densa no meio oxidante, passivando-o, reduzindo a taxa de corrosão do aço inoxidável no meio oxidante e melhorando a resistência à corrosão. A ativação de íons cloreto desempenha um papel importante no estabelecimento e destruição da película de óxido em tubos de aço.
A teoria da adsorção acredita que a razão fundamental pela qual os íons cloreto destroem o filme de óxido é que os íons cloreto têm uma forte capacidade de serem adsorvidos por metais. São preferencialmente adsorvidos por metais e expelem oxigênio da superfície dos tubos de aço inoxidável 304. Como o oxigênio determina o estado de passivação do metal, os íons cloreto e o oxigênio competem pelos pontos de adsorção na superfície do metal e podem até substituir os íons de passivação adsorvidos e formar cloreto com o metal. A adsorção do cloreto na superfície metálica não é estável, formando substâncias solúveis, que levam à corrosão acelerada.
2. Aceleração da corrosão descendente causada por íons cloreto
O aço inoxidável é propenso à corrosão por pites em meios contendo Cl. Isso ocorre porque o Cl destrói facilmente a película de óxido na superfície do tubo soldado de aço inoxidável, penetra na película de óxido e atua na superfície do aço, expondo a superfície do aço para formar um ânodo, causando corrosão por pites. Buracos de corrosão geralmente se desenvolvem ao longo da direção da gravidade. Uma vez formada a corrosão do poço, ela tem o poder de cavar mais fundo, ou seja, acelera automaticamente até a profundidade.
Em uma solução contendo íons cloreto, a película de óxido na superfície do tubo de aço inoxidável 304 é dissolvida. A razão é que os íons cloreto podem adsorver preferencial e seletivamente no filme de óxido, expelir átomos de oxigênio e então combinar-se com cátions no filme de óxido. Forma cloreto solúvel, resultando em pequenos poços de corrosão com diâmetro de poro de 20~30 um no metal base. Esses pequenos poços de corrosão são núcleos de corrosão. Sob condições de polarização anódica externa, desde que o meio contenha uma certa quantidade de íons cloreto, os núcleos de corrosão podem evoluir para buracos de corrosão. Na corrosão sob condições naturais, quando o meio contendo íons cloreto contém oxigênio ou oxigênio catiônico ou oxidantes catiônicos, pode fazer com que os núcleos de corrosão cresçam em buracos de corrosão.
Enquanto o filme de passivação local é destruído, o restante do filme protetor permanece intacto, o que permite e intensifica as condições de corrosão por pites. De acordo com o mecanismo de geração eletroquímica, o potencial do eletrodo do tubo de aço inoxidável 304 no estado ativado é muito maior do que o do tubo de aço passivado. A solução eletrolítica satisfaz as condições termodinâmicas de corrosão eletroquímica. O estado ativado torna-se o ânodo e o estado passivado serve como cátodo. O ponto de corrosão envolve apenas uma pequena porção do metal, o resto da superfície é uma grande área catódica. Na reação eletroquímica, a reação catódica e a reação anódica ocorrem na mesma velocidade, de modo que a taxa de corrosão concentrada no ponto de corrosão anódica é muito significativa e tem penetração óbvia, formando assim corrosão por picadas.