不锈钢由于优良的抗高温氧化性能和耐蚀性被广泛应用于电站锅炉换热器、过热器、再热器等。在含氯离子环境中,影响不锈钢腐蚀的因素很多,如温度、氯离子浓度、溶解氧、pH等。
研究表明,氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均有较大影响。目前,被广泛认可的不锈钢氯离子腐蚀机理包括成相膜理论和吸附膜理论。成相膜理论认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它容易穿透氧化膜内极小的空隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化。吸附膜理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是氯离子有极强的被金属吸附的能力,它优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉,取代吸附膜中的钝化离子,与金属形成氯化物。
相关研究表明,不锈钢良好的耐蚀性归因于其表面钝化膜降低了金属表面的反应能力,从而提高了不锈钢的耐蚀性,不锈钢在含氯离子环境中几乎不会发生均匀腐蚀,以点蚀和应力腐蚀为主。
目前,关于不锈钢点蚀的成膜理论和竞争吸附理论对于氯离子如何使钝态破坏而引起腐蚀的机理还没有定论,也无法诠释不锈钢材料在含氯离子环境中难于钝化的机制,但是两种理论均认为点蚀随着氯离子含量增大而加剧。因此,通过降低不锈钢接触溶液介质的氯离子含量在某一临界值下能够有效抑制腐蚀。