点腐蚀测试：采用电化学和化学两种方法！

点腐蚀试验：“点蚀”即“点腐蚀”。“腐蚀发生在材料表面的一些小点(Smallpoints)，终于在表面几乎不受腐蚀的情况下形成明显的孔洞(difinite holes)”。 因此，“点”是起因，“孔”是结果;点蚀又叫“小孔腐蚀”或“孔蚀”。

表象规律

点腐蚀测试一般采用电化学和化学两种方法。电化学腐蚀测试方法是测定阳极极化曲线，在样品只发生阳极反应条件测定击穿电位(Eg)，低于它，则不锈钢处于钝态，高于它，则发生点蚀。化学方法则使样品表面同时有阳极和阴极反应发生，测定产生点蚀的介质条件或者在标准试剂中测定蚀坑的情况。因此，评定点蚀趋势有如下几个参量:

(1)击穿电位(Eg)， Ep值愈正，愈抗点蚀；

(2)产生点蚀的最小Cl-浓度；

(3)在标准试剂中产生蚀坑的腐蚀速率，数目、深度和宽度，面密度等。

这三个参量可用来相对地比较不锈钢的点蚀趋势。大量的实验工作已建立一些点蚀的表象规律。这些规律可以归纳为内因和外因两类:内因是不锈钢的成分和组织结构，面外因则是介质的成分和温度。介质中含有CI、Br、S2O，特别是CI~，都会使不锈钢产生点蚀。CI- 的浓度增加，则EH朝负向移动，因而一般采用产生点蚀的最小CI-浓度作为评定点蚀趋势的一个参量。介质中其他常见的阴离子对点蚀有缓蚀作用，它们的存在，使不锈钢不产生点蚀的Cl-浓度提高，对于18-8不锈钢来说，有着如下经验关系:

lg[C1]= 1.62lg[OI ]+ 1.84

(3-11)

lg[Cl~]= 1.88lg[NO, j+ 1.18

(3-12)

lg[CI~ ] 1.131g[Ac~ ] + 0.06

(3-13)

lg[CI~ J=0.85lg[SO} 1+0.06

(3-14) .

lg[C1~ ]=0. 83lg[CIO; .-0.05

(3-15)

因此，缓蚀效果随下列顺序而递减:

OH >NO3 >Ac >SO2 >CI0

从上列的经验关系式也可以看出，在碱性范围内.[Clj随pH值的增加而增加。但在酸性范围内，pH的影响较小，例如在3%NaCl溶液中，对18-8钢及Cr17钢，pH每增加1，Ep仪朝正向移动10mV;而含Mo的18-8 (316)， pH在4~9范围内，对ER无影响。介质中若含有去极化较有效的阳离子例如Fe3'、Cu2+、Hg2* 等，可以加速点蚀，因而常用的加速点蚀的试剂含有Fe3+。FeCl, 对不锈钢的腐蚀是极为严重的，例如，10% FeCly使18-8钢在几小时内产生严重的点蚀，但加人3%NaNO3, 25年中也没有任何点蚀和普遍腐蚀。正是由于在中性介质中需要氧化剂去极化，因此降低介质中氣含量可以减少点蚀。升温使不锈钢的Ep朝负向移动。.大量的实验结果指出，增加不锈钢抗点蚀能力最有效的元素是铬和钼，其次是镍。在22心，3%NaCl 水溶液中，Mo、Cr. Ni、Mn郗能使ER朝正向移动。从组织结构考虑，表象规律仍然是均匀性可以增加抗点蚀性。因此，夹杂物、晶界沉淀、晶界等都容易是点蚀的形核地点。硫化物夹杂易于溶解在无机酸中，在不锈钢内的硫化物夹杂是(Mn、X) S的复合硫化物，它或者单独存在，或者包围着AlO,及Cr2O3夹杂，或者包围着NbC,溶解的硫化物便是点蚀开始的地方。因此，含硫的易切削不锈钢的抗点蚀性较差。当碗化物不存在时，其他.夹杂便会起作用，例如，在高纯的Fe-16%Cr单晶中，点蚀便在氧化铬夹杂处形核。品间碳化物或σ相的沉淀引起的贫铬区是容易引起点蚀的另一个区域，例如，超低碳(0.007)%的26%Cr铁素体不锈钢，含Mo在0.10%~2.56%范围，随着620C热处理时间的变化，点蚀与晶间腐蚀的趋势是平行的(图3-7)，而金相观察也证实了点蚀是沿晶间进行的。由于Cr在铁素体中的扩散较快，故几小时处理，使贫铬区得到逐渐的均匀化，故图中曲线具有蜂值特征，长时间热处理使这两种局部腐蚀都得到局部恢复、顺便指出，这类钢中加钼，增加了抗点蚀能力,却使抗晶间腐蚀能力有所下降。

晶间腐蚀

应用光学显微镜观察金相组织时，常常选择适当的浸蚀剂腐蚀金相试样，借助于晶间腐蚀，可以看到晶界以及晶界区的组织。凭经验或查手册，可以知道对于什么合金，应选什么浸蚀剂，但是，我们很少追问，也没有必要追问，为什么会有这种晶间腐蚀?20世纪开始采用奥氏体不锈钢，便发现这种钢材焊接后，离焊缝不远处有严重的晶间腐蚀，晶间腐蚀就引起了人们的关怀。30年代初Bain 等人的系统工作，用贫铬理论满意地说明了这种晶间腐蚀。在材料科学发展的历程中，贫乏理论还是不能说明所有的晶间腐蚀问题，但是，随着人们对于晶界区各相的深人认识，以及极化曲线的广泛测定和应用，可以对晶间腐蚀的理论，提出-个统-的看法或理论。

本节先重点讨论T业上重要的奥氏体不锈钢的各类晶间腐蚀问题;其次，简议铁素体不锈钢的晶闾腐蚀;最后，总结晶间腐蚀的理论,为分析其他金属及合金的晶间腐蚀问题奠定基础。