分析点腐蚀的特征和影响因素

点腐蚀的特征

点腐蚀又称点蚀、小孔腐蚀和坑蚀，在金属表面上极个别的区域产生小而深的孔蚀现象。点蚀是种隐蔽性强、破坏性大的局部腐蚀形式，通常因点蚀造成的金属质量损失很小，但设备常常由于发生点蚀而出现穿孔破坏，造成介质泄露，甚至导致重大危害性事故发生。点蚀通常发生在易钝化金属或合金表面，并且腐蚀环境中往往有侵蚀性阴离子(最常见的是氯离子)和氧化剂同时存在。例如,由不锈钢或铝、钛及其合金制成的设备，在含有氯离子及其他一些特定离子的介质环境中,很容易产生点蚀破坏。碳钢在含氯离子的水中由于表面氧化皮或锈层存在孔隙，也会发生点腐蚀。另外,当金属材料表面上镀上阴极性防护镀层时(如钢上镀铬、镍、锡和铜等) ,如果镀层上出现孔隙或其他缺陷而使基材露出，载高则大阴极(镀层)小阳极(孔隙处裸露的基体金属)腐蚀电池将导致基体金属上点蚀的发生。

蚀孔有大有小，在多数情况下为小孔。一般说来，蚀孔表面直径尺寸等于或小于它的深度尺寸，只有几十微米。蚀孔的形状往往不规则，在金属表面的分布也往往不均匀。大多数蚀孔有腐蚀产物覆盖,但也有少量蚀孔无腐蚀产物覆盖而呈现开放式状态，如图6.5所示。

金属点腐蚀的产生需要在某- -临界电位以上,该电位称做点蚀电位或击穿电位,记为φb。点蚀电位的测量可以利用动电位扫描法,即以较缓慢的速率使金属电极的电位升高，当电流密度达到某一预定值时 ,立即回扫,这样可以得到“滞后环”状阳极极化曲线,如图6.6所示。易钝化金属在多数情况下表现出这种滞后现象。点蚀电位φ b对应着金属阳极极化曲线上电流迅速增大的位置,即钝化遭到破坏产生了局部点腐蚀。正、反向极化曲线交点对应的电位φ , p称为保护电位(也叫再钝化电位)。

点腐蚀过程包括孕育(萌生)和发展两个阶段,孕育(或诱导)期长短不一有的情况需 要几，不局有的情况则达数年之久。有时因环境条件的改变,已生成的点蚀坑会停正长天，当环境条件进一步变化时，可能又会重新发展。由于点蚀是一种破坏性和隐蔽性很大的局部腐蚀，一般很难预测，同时，点蚀常常又是机械设备应力作用下腐蚀破坏裂纹的萌生源,因此，研究材料点腐蚀的行为、机理及控制技术途径具有十分重要的实际意义。

影响点蚀的因素

金属或合金的性质、表面状态、介质的性质、PH值、温度和流速等都是影响点蚀的主要因素。具有自钝化特性的金属或合金，对点蚀的敏感性较高，钝化能力越强则敏感性越高。点蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有很大关系。

（1）材料因素

金属本性与合金元素的影响。金属的本性对其点蚀敏感性有着重要的影响，通常具有自钝化特性的金属或合金,对点蚀的敏感性较高。表6.1列出了几种常见金属在25 °C0.1mol/L氯化钠水溶液中的点蚀电位。材料的点蚀电位越高，说明耐点蚀能力越强。从表中可以看出，对点蚀最为敏感的是铝，抗点蚀能力最强的是钛。

（2）介质因素

大多数的点蚀事例都是在含氯离子或氯化物介质中发生的。研究表明:在阳极极化条件下T介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀。所以氯离子又可称为孔蚀的激发剂。随着介质中氯离子浓度的增加,点蚀电位下降,使点蚀容易发生，而且容易加速进行。

在氯化物中,以含有氧化性金属阳离子的氯化物如FeClCuCl2u HgCl等属于强烈的孔蚀促进剂。由于安们的金属离子电对的还原电位较高，即使在缺氧的条件下亦能在阴极上进行还原,起促进阴极去极化作用。

（3）溶液流速因素

介质处于静止状态，金属的点蚀速度比介质处于流动状态时为大。介质的流速对点蚀的减缓起双重作用。加大流速(但仍处于层流状态)，一-方面有利于溶解氧向金属表面的输送,使钝化膜容易形成,另一方面可以减少沉积物在金属表面沉积的机会，从而减少发生点蚀的机会。

有灰尘或各种金属的和非金属的杂物的表面,则容易引起点蚀。经冷加工的祖糙表面或加工后残留在表面上的焊流，焊渣飞溅等，在这些部位上往往容易弓|起点蚀。