圖5.19是雙相不銹鋼在0.05mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中的極化曲線。從圖5.19中可以看出，極化曲線存在三個自腐蝕電位E_corr-1、E_corr-2和E_corr-3,這三個電位分別處于金屬的活性溶解區(qū)，溶解－鈍化過渡區(qū)和金屬的鈍化區(qū)，表明體系是一個非穩(wěn)定體系。三個自腐蝕電位分別為－0.61VSCE、－0.49VSCE和－0.31VSCE。

  溶液中的陰極反應(yīng)為H+的還原反應(yīng)（HER),陽極反應(yīng)為金屬的溶解反應(yīng)。根據(jù)混合電位理論，H+的還原反應(yīng)電流密度i_H+,和金屬溶解反應(yīng)的電流密度idiss相等時就會形成一個穩(wěn)定的自腐蝕電位。也即陰、陽極反應(yīng)的凈電流密度i_net(極化曲線中測量的腐蝕電流密度）是陰、陽極反應(yīng)的電流密度的代數(shù)和為

i_net = i_H++i_diss

 在電位低于E_corr-1,時，HER的電流密度大于金屬溶解反應(yīng)的電流密度，在二者代數(shù)和為零時就形成了穩(wěn)定的腐蝕電位E_corr-1。在E_corr-1和E_corr-2之間，金屬溶解反應(yīng)的電流密度大于HER的電流密度，因此極化曲線上的測量電流即為陽極電流。當電位高于E_corr-2時，電流密度逐漸降低，并且測量電流密度從陽極電流變?yōu)殛帢O電流，這是由于在金屬鈍化表面上HER反應(yīng)的電流密度大于鈍化膜的溶解反應(yīng)的電流密度。當電位到達E_corr-3時，陰、陽極電流密度相等；當電位高于E_corr-3時，電流為陽極電流。

  圖5.20闡述了為什么會出現(xiàn)三個自腐蝕電位，以及在什么情況下才能出現(xiàn)三個自腐蝕電位。圖5.20中I_max是金屬的最大陽極溶解電流密度，I'_max為測量的最大電流密度，Ia和Ic分別為陽極和陰極電流密度，IP為金屬鈍化時的電流密度。Ecorr-1、Ecorr-2和Ecorr-3為自腐蝕電位。當金屬的平衡電位E..(因為它是平衡電位，故不能在圖上標注出來）＞Ep，且在鈍性電位區(qū)間IC≥IP ，但在E=Ep時（Ic)EP<Imax 時測量的極化曲線如圖5.20中的虛線所示。在這種情況下，存在著三個電位值、使得金屬的陽極溶解電流密度的值等于陰極去極化劑陰極還原反應(yīng)電流密度的絕對值。具有這一類型的陽極極化曲線的腐蝕體系的一個重要性質(zhì)：雖然金屬表面不能自動從活性溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)，但如果利用外加電流使金屬陽極極化到鈍性區(qū)間，就可以依靠去極化劑的陰極還原反應(yīng)來維持金屬電極的電位為Ecorr-2.也即就是說Ecorr-2是一個非穩(wěn)定電位，可以轉(zhuǎn)變?yōu)镋corr-1或Ecorr-3.

  為了研究陽極過程的變化對雙相不銹鋼的腐蝕過程的影響，測量了不同表面粗糙度的試樣在0.05mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中的極化曲線，如圖5.21所示，從極化曲線中擬合出的自腐蝕電位和腐蝕電流密度的值列于表5.7中。從圖5.21中可以看出，在三種不同粗糙度下得到的曲線都出現(xiàn)了三個自腐蝕電位，并且電流密度隨著表面粗糙度的增加而增加。在鈍化區(qū)（電位高于E_corr-3)電流密度的增加尤為明顯，這可能是由于表面粗糙度越大試樣暴露在溶液中的真實面積越大造成的。

  通過改變?nèi)芤旱牧蛩釢舛葋硌芯縫H值的變化對雙相不銹鋼在H₂SO₄+0.5mol/L NaCl中的腐蝕行為的影響。圖5.22是不同硫酸濃度條件下雙相不銹鋼在H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中的極化曲線，從極化曲線中擬合的自腐蝕電位和腐蝕電流密度的值列于表5.8中。從圖5.8中可以看出，pH值對雙相不銹鋼在NaCI溶液中的腐蝕行為有顯著影響，并且可以改變自腐蝕電位的個數(shù)，當硫酸濃度大于0.011mol/L時出現(xiàn)三個自腐蝕電位，如圖5.22(a)所示；當硫酸濃度介于0.0065~0.011mol/L之間時出現(xiàn)兩個自腐蝕電位，如圖5.22b)所示；當硫酸濃度降低到0.005mol/L時只有一個自腐蝕電位，如圖5.22c)所示。

  為了研究溶液中的溶解氧對雙相不銹鋼在H₂SO₄+0.5mol/L NaCl 溶液中的腐蝕行為的影響，分別選取雙相不銹鋼在出現(xiàn)三個、兩個和一個自腐蝕電位的特殊情況下的三種溶液成分，研究了溶液的氧濃度對雙相不銹鋼的腐蝕行為的影響。圖5.23為所測量的極化曲線，從圖中可以看到在氧飽和的0.05mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液和0.011mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中（圖5.23(a)、（b)),氧濃度的變化不能改變自腐蝕電位的個數(shù)，但是在0.005mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中（圖5.22(c))卻可以使自腐蝕電位的個數(shù)從1個增加到2個。表5.9中所列的自腐蝕電位和腐蝕電流密度的值是通過圖5.23擬合后得到的。在氧飽和的溶液中測得的Ecorr-3值均高于在空氣飽和的溶液中的測量值，且腐蝕電流密度icorr-3也顯著增加。將待測溶液用氮氣飽和，以消除溶液中的溶解氧對陰極過程的影響，發(fā)現(xiàn)與除氧前的結(jié)果相比，除氧后測得的極化曲線的自腐蝕電位和腐蝕電流密度都有所降低。這表明溶液中的溶解氧參與了金屬的電極反應(yīng)過程，溶液中的陰極反應(yīng)是氧的還原反應(yīng)和氫還原反應(yīng)的疊加。

  為了研究溶液中的氧含量對電極過程的影響，測量了雙相不銹鋼在不同氧含量的溶液中的再鈍化能力曲線。圖5.24是雙相不銹鋼在不同氧含量（氧飽和、空氣飽和與氮氣飽和）的0.05mol/L H₂SO₄+0.5mol/L NaCl溶液中外加電位為0.3V時的再鈍化曲線。從圖5.24中可以看出，在最初的很短時間內(nèi)，SCE電流密度迅速降低，然后隨著時間的增加，電流達到一個穩(wěn)定的值i_ss.電流迅速下降是由于鈍化膜的生成速度大于膜的溶解速度，在極短時間內(nèi)形成了具有良好保護性能的鈍化膜，阻止了金屬的溶解；當鈍化膜的生成速度和溶解速度達到平衡時電流密度趨于一個穩(wěn)定的值。i_ss的值隨溶液中的氧含量增加而增加，這表明了溶液中的溶解氧可以影響雙相不銹鋼的鈍化過程，從而影響腐蝕反應(yīng)的陰、陽極過程。