二相ステンレス鋼の腐食反応の走査型電気化学顕微鏡観察

Scanning electrochemical microscopic observation of corrosion reactions on a duplex stainless steel

青木 聡  ; 谷口 友美*; 酒井 潤一*

Aoki, So; Taniguchi, Tomomi*; Sakai, Junichi*

本研究は、走査型電気化学顕微鏡(SECM)を用いて、二相ステンレス鋼(DSS)を構成するフェライト相およびオーステナイト相上における腐食反応をそれぞれ個別にin-situ観察し、DSSの腐食電位(約-0.15V vs.SHE)における優先溶解機構を解明することを目的とした。腐食電位においてフェライト相、オーステナイト相直上に、プローブ電極を固定し、プローブ電極の電位を-0.10Vから貴方向へ電位掃引速度20mV/sで1.4Vまで掃引し、プローブ電流値を測定した。プローブ電位が0-0.70Vの領域では、プローブ電極上で水素の酸化反応が起こったことによるアノード電流が検出され、この電流値はフェライト相上に比べオーステナイト相上でより大きかった。プローブ電位が0.70-1.2Vの領域では、二価の鉄イオンが三価の鉄イオンに酸化されたことによるアノード電流が検出され、この電流値はオーステナイト相上に比べフェライト相上でより大きかった。DSSは腐食電位においてフェライト相が優先的に溶解していた。これらの結果から、DSSの腐食電位における優先溶解機構モデルを各相の内部分極曲線を用いて提案した。

The objective of this study is to clarify the preferential dissolution mechanism of a duplex stainless steel (DSS) at its corrosion potential by means of in-situ Scanning Electrochemical Microscope observation. Probe electrode was fixed above ferritic and austenitic each phase of DSS at corrosion potential. Potential of the probe electrode was polarized toward noble direction, and probe current was measured. In a probe potential range of 0-0.70 V (SHE), anodic current due to hydrogen oxidation reaction could be detected. This anodic current was larger above austenitic phase than that above ferritic phase. In a probe potential range of 0.70-1.2 V, anodic current due to Fe oxidation reaction to Fe could be detected. This anodic current was larger above ferritic phase than that above austenitic phase. Based on these results, a preferential dissolution mechanism model of a DSS at the corrosion potential is proposed using internal polarization curves.