3
5
7
9
11
PH
溶液PH值对不锈钢在3%Nacl溶液中点蚀
电位的影响
(根据Smialowska)
M0
(%)
8
加 入 量6
(CT(0C)=-(45+5)+11%M0
无腐蚀
4
缝隙腐蚀
2
(1)(PT(0C)=5+7%M0 (2)
(PT(0C)=10+7%M0
(3)
(PT(0C)=5+11%M0
(4) (PT(0C)=25+8%M0
❖ 局部腐蚀的危害
导致金属损失量少，很难检测其腐蚀速度，往往导致突然腐蚀事故。 腐蚀事故中80%是由局部腐蚀导致的，难以预测腐蚀速度并预防。
失效分析
❖ 对运行中丧失原有功能的金属构件或设备进 行损坏原因分析研究的技术。
❖ 失效分析是人们认识事物本质和发展规律的 逆向思维和探索，是变失效为安全的基本环 节和关键，是人们深化对客观事物的认识源 头和途径。
根据(Stolica)
(2) 环境因素
❖ 活性离子能破坏钝化膜，引发点蚀。 一般认为，金属发生点蚀需要Cl- 浓度达到 某个最低值(临界氯离子浓度)。这个临界氯 离子浓度可以作为比较金属材料耐蚀性能 的一个指标，临界氯离子浓度高，金属耐 点蚀性能好 。 ❖ 缓蚀性阴离子 缓蚀性阴离子可以抑制点蚀的发生。
试验溶液: 0.1NNacl. PH=2,室温 (根据Kolotyrkin)
点蚀临界Cl-离子浓度与Cr 含量的关系
[H+]=iN
铬含量（%）点蚀临界Cl-离 子浓度（N）
Fe Fe-5.6Cr Fe-11.6Cr Fe-20Cr Fe-24.5Cr Fe-29.4Cr
0.0003 0.017 0.069 0.1 1.0 1.0
(2) 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保 持下去，不会减弱，甚至还会不断强化，使某些局部区 域的阳极溶解速度一直保持高于其余表面。这是局部腐 蚀能够持续进行(发展)的条件。
全面腐蚀与局部腐蚀的比较
全面腐蚀与局部腐蚀的危害
❖ 全面腐蚀的危害
造成金属大量损失，可检测和预测腐蚀速度，一般不会造成突然事故。 根据测定和预测的腐蚀速度，在工程设计时可预先考虑应有腐蚀裕量。
增 大，即在碱性溶液中，金属点蚀倾向较小。 • 温度 温度升高，金属的点蚀倾向增大。当温度低于某 个温度，金属不会发生点蚀。这个温度称为临界 点蚀温度(CPT) ，CPT愈高，则金属耐点蚀性能 愈好。
()
点 0.85 蚀 电 位 0.65
伏
0.45
18-12-2MO
0.25
18-10
Cr17 0.05
谢谢大家！ 欢迎多提宝贵建议！
❖ 局部腐蚀
局部腐蚀
局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破坏比其余表面大得多， 从而形成坑洼、沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态
❖ 局部腐蚀的种类
点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、 磨损腐蚀、疲劳性腐蚀
局部腐蚀
发生局部腐蚀的条件
(1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性，因 而形成了可以明确区分的阳极区和阴极区，它们遵循不 同的电化学反应规律。
陷。 (2) 非金属夹杂，特别是硫化物,如FeS、MnS，
是最为敏感的活性点。 (3) 钝化膜的薄弱点(如位错露头、划伤等)。
起源于硫化物夹杂的碳钢点蚀机理示意图
Ｏ２ 中性充气氯化钠溶液
Ｏ２
Ｏ２
Ｏ２
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ４０Ｈ－
Ｏ２
Ｏ２
Ｏ２
Ｏ２
因杵氢偶而将锈层冲破
多孔锈层
Ｈ２
Ｏ２
Ｏ２ Ｆｅ（ＯＨ）３
Ｏ３Ｈ Ｆ＋ ｅＨ Ｏ２ＯＯＨ＋＋Ｆｅｅ３Ｏ４←
ｅ
ＭｎＳ＋２Ｈ＋Ｍ２＋ｎ＋Ｈ２Ｓ
含氯Ｈ化物２Ｓ溶的液酸性 间或有ＦｅCｌ２．４Ｈ２Ｏ结晶
Ｃｌ－
Ｃｌ－
Ｆｅｃｌ２ Ｈｃｌ Ｈ２Ｓ
ｅ ２Ｈ＋＋２ｅＨ２
ｅ
Ｆｅ２＋＋Ｈ２ＯＦｅＯＨ＋＋Ｈ＋
Fe2+
ＦｅＦｅ２＋＋２ｅ
❖ 闭塞电池的形成条件：
❖ 具备阻碍液相传质过程的几何条件 ❖ 有导致局部不同于整体的环境 ❖ 存在导致局部不同于整体的电化学和化学反应
因此不易发现。 (5)孔蚀发生有或长或短的孕育期(或诱导期)。
点蚀的产生条件
1）材料：
能够钝化的金属或者表面有阴极性镀层的金属容易发生 点蚀。点蚀最容易发生在钝态不稳定的金属表面。
当钝化膜或者阴极性镀层局部发生破坏时，破坏区的金 属和未破坏区形成大阴极、小阳极的“钝化-活化腐蚀电 池”使得基体向纵深发展形成蚀孔。
❖ 2）介质
点蚀发生在有特殊离子的腐蚀介质中。
❖ 不锈钢对卤素原子特别敏感
❖ 顺序
Cl-〉Br-〉I-
❖ 铜 对含SO42-离子介质敏感
3）电化学 点蚀发生在特定的临界电位以上。 环状阳极极化曲线上的特征电位Eb和Erp可以用来表示 金属的点蚀倾向。Eb称为击穿电位，或点蚀电位。Erp称 为点蚀保护电位或再钝化电位。 Eb愈正，表明材料耐点蚀能力越好，Eb与Erp相差愈小 (滞后环面积愈小)，钝化膜的修复能力越强。 *为了用Eb和Erp比较各种金属材料的耐点蚀性能， 测量Eb和Erp的实验条件必须相同。
不锈钢在NaCl溶液中的点蚀
不锈钢在NaCl溶液中的点蚀
不锈钢在NaCl溶液中的点蚀
不锈钢在NaCl溶液中的点蚀
铝的点蚀
• 点蚀的影响因素
(1) 冶金因素
(2) 能够钝化的金属容易发生点蚀，故不 锈钢
(3) 比碳钢对点蚀的敏感性高。金属钝态 愈稳
(4) 定，抗点蚀性能愈好。点蚀最容易发 生在
SCE
1.0
点
蚀
电
位
（
伏
） （
0.5
）
25-13-1MO-N 25-5-2MO
18-12-2MO
18-10
0
20
40
60
80
海水温度(摄氏度)
)
(
几
与 海
种 不
水锈
温 度 的 关
钢 的 点
系蚀
敞电
口位
体
系
点 1.6
蚀
电
位 （
1.2
伏
）
0.8
0.4
0
10
20
30
40
Cr （%）
点蚀电位与Fe-Cr合金中Cr含量的关系
点
蚀 电
0.35
位
伏 0.30
()
0.25
0.20
0.15 0.01
0.05 0.1
0.5
1
Cl-离子活度对18-8不锈钢点蚀电位的影响
25摄氏度,Nacl溶液
(根据Leckie,Uhlig)
• pH值
在较宽的PH值范围内，点蚀电位Eb与溶液PH值 关系不大。当PH﹥10，随PH值升高，点蚀电位
(5) 钝态不稳定的金属表面。
(6) 对不锈钢，Cr、M0和N有利于提高抗 孔
1.4
点
蚀 电
1.2
位 1.0
0Cr22Ni5Mo2 复相不锈钢
(V.SCE)
0.8
1Cr17Ni2MO2
0.6
0Cr19Ni9
0.4
0.2
0
30
40
50
60 70 80
温度(0摄氏度)
三种不锈钢在3.5%Nacl溶液中的点蚀电位比较
山米与白鹤
贝特西.贝尔斯
5全面腐蚀与局部腐蚀1
全面腐蚀
❖ 全面腐蚀
腐蚀分布于材料整个表面，使得材料整体减薄。
❖ 全面腐蚀发生的条件
腐蚀介质能够均匀到达材料的各个部位，并且材料的组织 和成分比较均匀。
❖ 全面腐蚀程度的表示方法
重量法
全面腐蚀
❖ 全面腐蚀的电化学特点
腐蚀原电池的阴阳极面积非常小，甚至用微观的方法也无 法辨认，而且微阳极和微阴极的位置随即变化。整个金属表 面处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有能量起伏， 能量高时（处）呈阳极，能量低时（处）呈阴极，从而使整 个金属表面遭受腐蚀。
点蚀和缝隙腐蚀
0
20
40
60
Cr-Ni奥氏体不锈钢（含18％Cr)的缝隙临界温度(CCT)
和点蚀临界温度（CPT）与Mo含量的关系
80 温度（0C)
试验溶液：10％Fecl3
(根据Brigham)钢成份(2)0.2%N
(3)<0.5%Mn(4)3.5%Si或25%Cr
• 流动状态
在流动介质中金属不容易发生点蚀，而在 停滞液体中容易发生，这是因为介质流动 有利于消除溶液的不均匀性，所以输送海 水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排 尽。
点蚀
❖ 点蚀的概念（Pitting）
点蚀即小孔腐蚀，亦称孔蚀。腐蚀破坏形态是金属表面 局部位置形成蚀孔或蚀坑，一般孔深大于孔径。
❖ 点蚀的表征 ❖ 点蚀程度用点蚀系数来表示
点蚀
❖ 腐蚀的破坏特征 (1)破坏高度集中 (2)蚀孔的分布不均匀 (3)蚀孔通常沿重力方向发展 (4)蚀孔口很小，而且往往覆盖有固体沉积物，

点蚀机理
❖ 点蚀的形成可分为引发和成长(发展)两个阶段 ❖ 第一阶段 蚀孔引发
❖ 钝化膜破坏（成相膜和吸附理论） ❖ 敏感形核位置 ❖ 孕育期
❖ 第二阶段 蚀孔生长
❖ 闭塞电池的形成为基础，进而形成“活化-钝化腐蚀电池”的自催化理论
• 点蚀的引发
在钝态金属表面上，蚀孔优先在一些敏感位置上 形成，这些敏感位置(即腐蚀活性点)包括： (1) 晶界(特别是有碳化物析出的晶界)，晶格缺