金属材料腐蚀介绍（三）

点腐蚀

  点蚀是一种极其局部的腐蚀，表现为金属表面的孔洞或深坑。点蚀是一种特别隐蔽的腐蚀形式，直到结构受到严重的腐蚀前都很难被检测到。点蚀通常沿重力方向生长，很少在竖直表面上形成或从水平表面的底部向上生长。如图1所示，在结构表面上几乎观察不到损伤，而在表面下的腐蚀可能已经相当大。点蚀是一种自催化过程，它是在点蚀坑内，阳极金属溶解，生成一个局部的腐蚀电池。

   一般来说，通过适当的合金选择，点蚀损伤是可以避免的。例如，在某些环境中，普通碳钢比不锈钢(18Cr-8Ni)更耐点蚀。在需要耐腐蚀(均匀腐蚀)材料的情况下，建议选用含钼的不锈钢(316型)、双相不锈钢或镍基合金(如哈氏合金)。

   点蚀主要受金属成分的影响，除非关键合金元素发生了偏析，否则焊缝区并不比周围的母材更有容易点蚀。在焊接凝固过程中元素的再分配可能会提高局部的点蚀风险(这是由于微观成分上的不均匀性造成的)。

对于不锈钢，耐点蚀性受添加合金元素的影响。表1列出了各种合金元素和杂质元素对不锈钢耐点蚀性的影响。

对于不锈钢，可以使用耐点蚀当量(Pitting Resistance Equivalent，PRE)来量化耐点蚀性:

PRE = Cr + 3.3(Mo + 0.5W) + 16N

非金属元素氮的增加可以提高材料的耐点蚀性能，氮被有意地添加到双相不锈钢中，以提高耐点蚀性，并促进奥氏体+铁素体(双相)组织的平衡。一些奥氏体和双相不锈钢的预值如表2所示。PRE值大于32的材料在海水中具有耐蚀性，而PRE值大于40的材料则具有耐硫化氢 (H2s) 腐蚀的能力。

  点腐蚀的检测方式一般采用ASTM G48 三氯化铁化学浸泡法，以失重率、形貌、孔深来评定材料的耐点蚀性。图2所示为不锈钢点蚀试验过程，图3为奥氏体不锈钢304L母材和321焊态接头试样点腐蚀后的表面状态。