双相不锈钢以其特有的优势适用于我们生活的各个产业邻域：造纸业、化学工业、食品加工工业、运输业、建筑业、石油化工工业。另外，双相不锈钢还在处理废水的换热器、热水器中有所应用。

至今我国已经研发出了五种第二代双相不锈钢，并且只有0Cr18Ni5Mo3Si2钢被列入国际标准，实现大量生产应用。其他四种双相不锈钢都是按照工厂标准生产，产量很小。根据我国有关特殊钢厂生产技术的发展水平，某些进口的双相不锈钢材料可以用国产的来代替。比如国内可以生产某些领域所需较薄的双相不锈钢。但是，在许多领域任然需要大量使用国外的材料。比如双相不锈钢应用最多的领域——化学加工行业，机器设备大多数是从国外进口的，因此可以说制造设备所使用的双相不锈钢也是进口国外的。

1.3.3不锈钢钝化膜的介绍

1.3.3.1对钝化膜的认识

钝化是在一定条件下，金属与特定介质接触的界面上产生的一种界面现象。电化学钝化是在阳极上的特定区间内，金属试样表面生成氧化物或相关盐类。这些生成物在金属表面上形成致密地钝化膜使材料呈钝化状态，而用化学方法钝化则是将金属接触拥有强氧化性的溶液例如浓硝酸、浓硫酸等而在形成致密的钝化膜，或者通过热处理方法在金属中加入容易钝化的合金元素如Cr、Ni等以促进金属的钝化。进行化学钝化必须注意，加入的强氧化性溶液浓度需要大于一定的值，不然会使金属发生腐蚀，无法生成致密的氧化膜。

目前可以根据查阅许多论文得知不锈钢表面是以钝化膜的存在实现其较高的耐2-腐蚀价值。比如在30%的硝酸溶液中镍铬不锈钢表面形成了主要由CrO3或Cr2O7、CrO3-、Cr203组成的钝化膜，并且在钝化膜表层与水溶液反应生成了少量的CrOOH和Fe00H[18]。还有研究表明不锈钢表面的钝化膜内还存在H，本课题就是研究氢对双相不锈钢表面钝化膜的影响。

钝化膜的形成过程中存在许多互相限制的反应,具体与材料的导电性能、电化学性能以及介质种类等有关。目前绝大多数人认同的观点有以下几点；①钝化膜的形成过程中有水分子的作用;②通过多个反应的协同作用在不锈钢基体表面生成钝化膜;③成相的钝化膜真实存在在钝化后的金属材料表面。但还不能确定，金属钝化后优异的耐腐蚀性能究竟是粒子的吸附还是形成致密金属氧化膜造成的。

1.3.3.2钝化膜的性能

一般不锈钢材料表面自觉生成的稳定状态的钝化膜主要是由致密的氧化物构成的，钝化膜的膜层较薄只有10nm左右[18]。钝化膜的厚度由材料的化学成分，接触的介质，反应温度等共同决定。

目前可以通过XPS和SIMS（二次电子质谱仪）等仪器研究钝化膜的成分和结构。人们对其研究有以下几点结论：1、不锈钢钝化膜是至少有两层结构的膜。比如奥氏体不锈钢钝化膜第一层主要由Fe2O3构成，而第二层主要由Cr2O3,和少量Fe2+的氧化物组成，但是氧化层没有Ni元素[19]。2、酸性溶液中奥氏体不锈钢的钝化膜和通过高温纯水处理的304不锈钢的钝化膜都是三层结构。3、316L不锈钢钝化膜的最表层由Fe的三价氧化物和少量Cr的氧化物组成，中间层主要是有Cr的二价氧化物和少量Fe、Mo、Ni的氧化物构成，最里层由Mo和Ni的氧化物和少量Fe原子组成[20]。

1.3.3.3钝化膜与耐蚀性的关系

一般，不锈钢表面在特定的介质中会生成氧化膜，这层十分致密的氧化膜起到阻止金属材料基体进一步腐蚀的作用。不锈钢钝化膜对材料的保护能力不仅与不锈钢的类型有关，还与不锈钢材料的表面粗糙度、腐蚀环境等条件有关。钝化膜的成分主要是金属的氧化物和水化物，微观条件下其离子阻挡作用与钝化膜的半导体性能紧密相关，通过对钝化膜半导体性能的研究可以推导出关于不锈钢腐蚀机理的信息。