分析點腐蝕的特征和影響因素

點腐蝕的特征

點腐蝕又稱點蝕、小孔腐蝕和坑蝕，在金屬表面上極個別的區域產生小而深的孔蝕現象。點蝕是種隱蔽性強、破壞性大的局部腐蝕形式，通常因點蝕造成的金屬質量損失很小，但設備常常由于發生點蝕而出現穿孔破壞，造成介質泄露，甚至導致重大危害性事故發生。點蝕通常發生在易鈍化金屬或合金表面，并且腐蝕環境中往往有侵蝕性陰離子(最常見的是氯離子)和氧化劑同時存在。例如,由不銹鋼或鋁、鈦及其合金制成的設備，在含有氯離子及其他一些特定離子的介質環境中,很容易產生點蝕破壞。碳鋼在含氯離子的水中由于表面氧化皮或銹層存在孔隙，也會發生點腐蝕。另外,當金屬材料表面上鍍上陰極性防護鍍層時(如鋼上鍍鉻、鎳、錫和銅等) ,如果鍍層上出現孔隙或其他缺陷而使基材露出，載高則大陰極(鍍層)小陽極(孔隙處裸露的基體金屬)腐蝕電池將導致基體金屬上點蝕的發生。

蝕孔有大有小，在多數情況下為小孔。一般說來，蝕孔表面直徑尺寸等于或小于它的深度尺寸，只有幾十微米。蝕孔的形狀往往不規則，在金屬表面的分布也往往不均勻。大多數蝕孔有腐蝕產物覆蓋,但也有少量蝕孔無腐蝕產物覆蓋而呈現開放式狀態，如圖6.5所示。

金屬點腐蝕的產生需要在某- -臨界電位以上,該電位稱做點蝕電位或擊穿電位,記為φb。點蝕電位的測量可以利用動電位掃描法,即以較緩慢的速率使金屬電極的電位升高，當電流密度達到某一預定值時 ,立即回掃,這樣可以得到“滯后環”狀陽極極化曲線,如圖6.6所示。易鈍化金屬在多數情況下表現出這種滯后現象。點蝕電位φ b對應著金屬陽極極化曲線上電流迅速增大的位置,即鈍化遭到破壞產生了局部點腐蝕。正、反向極化曲線交點對應的電位φ , p稱為保護電位(也叫再鈍化電位)。

點腐蝕過程包括孕育(萌生)和發展兩個階段,孕育(或誘導)期長短不一有的情況需 要幾，不局有的情況則達數年之久。有時因環境條件的改變,已生成的點蝕坑會停正長天，當環境條件進一步變化時，可能又會重新發展。由于點蝕是一種破壞性和隱蔽性很大的局部腐蝕，一般很難預測，同時，點蝕常常又是機械設備應力作用下腐蝕破壞裂紋的萌生源,因此，研究材料點腐蝕的行為、機理及控制技術途徑具有十分重要的實際意義。

影響點蝕的因素

金屬或合金的性質、表面狀態、介質的性質、PH值、溫度和流速等都是影響點蝕的主要因素。具有自鈍化特性的金屬或合金，對點蝕的敏感性較高，鈍化能力越強則敏感性越高。點蝕的發生和介質中含有活性陰離子或氧化性陽離子有很大關系。

（1）材料因素

金屬本性與合金元素的影響。金屬的本性對其點蝕敏感性有著重要的影響，通常具有自鈍化特性的金屬或合金,對點蝕的敏感性較高。表6.1列出了幾種常見金屬在25 °C0.1mol/L氯化鈉水溶液中的點蝕電位。材料的點蝕電位越高，說明耐點蝕能力越強。從表中可以看出，對點蝕最為敏感的是鋁，抗點蝕能力最強的是鈦。

（2）介質因素

大多數的點蝕事例都是在含氯離子或氯化物介質中發生的。研究表明:在陽極極化條件下T介質中只要含有氯離子便可使金屬發生孔蝕。所以氯離子又可稱為孔蝕的激發劑。隨著介質中氯離子濃度的增加,點蝕電位下降,使點蝕容易發生，而且容易加速進行。

在氯化物中,以含有氧化性金屬陽離子的氯化物如FeClCuCl2u HgCl等屬于強烈的孔蝕促進劑。由于安們的金屬離子電對的還原電位較高，即使在缺氧的條件下亦能在陰極上進行還原,起促進陰極去極化作用。

（3）溶液流速因素

介質處于靜止狀態，金屬的點蝕速度比介質處于流動狀態時為大。介質的流速對點蝕的減緩起雙重作用。加大流速(但仍處于層流狀態)，一-方面有利于溶解氧向金屬表面的輸送,使鈍化膜容易形成,另一方面可以減少沉積物在金屬表面沉積的機會，從而減少發生點蝕的機會。

有灰塵或各種金屬的和非金屬的雜物的表面,則容易引起點蝕。經冷加工的祖糙表面或加工后殘留在表面上的焊流，焊渣飛濺等，在這些部位上往往容易弓|起點蝕。