500mol·m~（-3）硫酸溶液中におけるFe-Cr合金の活性溶解におよぼす温度とCr濃度の影響

摘要

500mol·m~(-3)（0.5kmol·m~（-3））H_2SO_4溶液中におけるFe-Cr合金の活性溶解挙動におよぼす温度ならびにCr濃度の影響を浸漬腐食試験および分極曲線の測定から検討した．Fe，CrおよびFe-Cr合金の腐食速度の温度依存性はArrheniusの式で近似されるが，Fe-Cr合金の各温度範囲ごとの見かけの頻度因子Aならびに見かけの活性化エネルギーEはともにFeとCrのAおよびEの間に位置し，両者ともおおむねCr濃度が増加し，温度が上昇するほど低下する挙動を示した．また，腐食速度のCr濃度依存性はCr濃度のレベルによって変化するが，Cr濃度が高くなるほどFe－Cr合金全体としてはCrの腐食速度に近づいていく．例えば，10～50％Crの場合では，Cr濃度の増加にしたがって腐食速度は対数的に増大するが，腐食速度のCr濃度依存性を示す勾配は温度の上昇とともに減少する．一方，鋼製造時の酸洗効率向上の観点からFe-Cr合金の腐食速度をCr濃度や温度の関数として定式化することは工業的に非常に有用である．腐食速度のCr濃度依存性ならびに温度依存性を示す実験式を求めた結果，500mol·m~（-3）（0.5kmol·m~(-3)）-H_2SO_4，Ar脱気環琴中における10～50％Cr合金の298～353Kの温度範囲での腐食速度を精度良く推定することが可能となぬた．また，Fe－Cr合金の腐食速度がCr濃度の増加とともに増大し，E_(corr)が卑な電位になるのは，Fe-Cr合金の活性溶解反応速度がCr濃度の増加とともに増大し，他方，H~＋のH_2への還元反応速度がCr濃度によって大きく変化しないためと考えた．