金屬腐蝕-點腐蝕

如果說脆性斷裂是最危險的失效方式，那么腐蝕失效可以說是最復雜的失效方式。

點腐蝕，簡稱點蝕（pitting corrosion）是指金屬表面在腐蝕介質中形成小孔的一種極為局部的腐蝕形態(tài)，亦稱孔蝕。一般蝕孔表面通常被腐蝕產物堵塞和覆蓋而很難被及時發(fā)現，從而造成突然性事故。

縫隙腐蝕是兩個連接物之間的縫隙處發(fā)生的腐蝕，金屬和金屬間的連接（如鉚接、螺栓連接）縫隙、金屬和非金屬間的連接縫隙，以及金屬表面上的沉積物和金屬表面之間構成的縫隙，都會出現這種局部腐蝕。

點腐蝕和縫隙腐蝕兩者在腐蝕快速發(fā)展階段的機理是一致的，均受到自催化酸化作用的強烈影響，但是它們的誘發(fā)機理和發(fā)生過程則有所不同。點腐蝕是由于材料的鈍態(tài)或保護層的局部破壞所引起,通過形成點蝕源而發(fā)展起來的;縫隙腐蝕則是因介質的電化學不均勻性所引起，腐蝕從開始就在縫隙條件下形成氧濃差電池。從介質來看，縫隙腐蝕在不含氯離子的溶液中也會發(fā)生，而點蝕則多在含有特殊的活性陰離子條件下才會發(fā)生。

點蝕一般發(fā)生在有鈍化膜的金屬或合金表面，比如不銹鋼、鋁合金、鈦合金等。

下面就以不銹鋼在氯離子環(huán)境介質中的點蝕為例詳細介紹一下點蝕過程：

點蝕的形成也遵循形核-長大過程，在蝕核形成階段目前的微觀理論機制上還存在一定的爭論，但大體的過程是基本明確的，就是在不銹鋼表面由于存在缺陷或者鈍化層薄弱，使部分新鮮金屬與外部腐蝕介質相接觸，形成活性中心，活性中心的尺寸進一步長大至臨界尺寸就成為了蝕孔源。

這時候蝕孔內新鮮金屬表面處于活性狀態(tài)，電位較負；而蝕孔外金屬表面處于鈍化狀態(tài)，電位較正；于是孔內-孔外構成了一個腐蝕原電池，此原電池具有小陽極-大陰極的面積比結構，導致孔內陽極腐蝕速度很快而孔外陰極仍處于鈍化保護狀態(tài)。

此時陰陽極彼此分離，腐蝕產物將在孔口附近形成，這些沉淀腐蝕產物對孔內沒有保護作用反而會堵塞孔口，使孔內介質處于滯流狀態(tài)，溶解的金屬陽離子不易向外擴散，同時，溶解氧也不容易擴散進孔內；由于孔內金屬陽離子濃度持續(xù)增加，帶負電的氯離子向孔內遷移以維持電中性，在孔內形成了金屬氯化物的高濃溶液，又由于氯離子的水解等原因，導致孔內介質的酸性增強。最終在多因素的同時作用下蝕孔快速發(fā)展最終將金屬蝕穿；這種因形成閉塞電池引起孔內酸化從而加速腐蝕的過程，就被稱為自催化酸化作用。

在縫隙腐蝕中，氧濃差電池在腐蝕開始就會形成，并在開始階段對腐蝕起到促進作用，但是后續(xù)的閉塞電池形成后自催化酸化作用才是腐蝕加速進行的根本原因。

在日常分析中，對由于點蝕引起的泄露，除了對表面進行觀察分析、檢測腐蝕產物外，通常還需要通過切面金相等手段找到泄露的通道；這兩步做好，整個分析的框架基本就已經建立起來了。遺憾的是，因為蝕孔的尺寸很小，腐蝕產物覆蓋等因素的影響，這個過程需要耗費很大的時間和精力。