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腐蝕是金屬的三大主要失效方式之一。在較為苛刻的環(huán)境常常選用不銹鋼來抑制金屬的腐蝕。然而，工程師們發(fā)現(xiàn)：即使選用了不銹鋼，構(gòu)件在某些情況下仍然會發(fā)生腐蝕。當(dāng)不銹鋼發(fā)生點蝕以后，很多工程師便束手無策。筆者認(rèn)為，很多工程師在選用不銹鋼材料的時候，存在認(rèn)識誤區(qū)，這個誤區(qū)便是不銹鋼耐蝕甚至不發(fā)生腐蝕。曾記得有一句話這樣說：男兒有淚不輕彈，只因未到傷心處。這句話用在不銹鋼腐蝕也不為過，不銹鋼也不是不腐蝕，只是因為未遇到更加苛刻的腐蝕環(huán)境。這里就著重談一談不銹鋼的局部腐蝕問題，希望能夠給一些現(xiàn)場工程解除一些這方面的疑惑。
對于含鉻鎳的不銹鋼材料來說，腐蝕有兩種主要形式：一種是均勻腐蝕，另一種是局部腐蝕。在海洋大氣中的鐵銹就是一種一般或均勻腐蝕的典型例子。此處金屬在其整個表面上均勻地被腐蝕。在這種情況下，鋼表面形成疏松層，這層腐蝕產(chǎn)物很容易去除。均勻腐蝕是一種最容易處理的腐蝕形式，因為工程師可以定量地確定金屬的腐蝕率并可精確地預(yù)測金屬的使用壽命。因此，均勻腐蝕是一種遭受詬病最小的腐蝕形式。它雖然帶來腐蝕破壞，但可預(yù)測也可控制。
然而，局部腐蝕的發(fā)生經(jīng)常令很多工程師措手不及。這是因為，局部腐蝕引起的破壞是很難預(yù)測的，設(shè)備的壽命也不能精確地計算。其中最討厭的點蝕，它是金屬局部腐蝕中最難對付的一種。因為千里之堤，潰于蟻穴。這所謂的點蝕，就是千里之堤上的蟻穴。
在金屬發(fā)生腐蝕的過程中，會同時在電極上發(fā)生兩種反應(yīng)，一種是陰極反應(yīng)，在陰極上非金屬被還原，非金屬得電子，化合價降低。另一種是陽極反應(yīng)，陽極反應(yīng)發(fā)生時，金屬失去電子，化合價上升，金屬離子從金屬表面脫離。筆者想說的是，金屬的腐蝕取決于腐蝕阻力最大的反應(yīng)。因此，這也為解決金屬腐蝕問題提供了一個主要指導(dǎo)思想。
利用陰極和陽極關(guān)系進(jìn)行的耐蝕設(shè)計。如果某一大的陰極面與某一小的陽極面相連接時，陽極和陰極之間即會產(chǎn)生大的電流流動。這種情況必須避免。另一方面，當(dāng)我們將情況顛倒一下，即讓某一大的陽極面與小的陰極面相連接時，兩種金屬之間則會產(chǎn)生小的電流流動。這種情況是我們所期望的。我們將位于某一容器或槽中的焊接金屬接點設(shè)計為陰極。緊固件裝置是這樣設(shè)計的，即將陰極緊固件（小面積）與陽極件（大面積）連接在一起。此概念的例子是將鋼板用銅鉚釘鉚接在一起并暴露在流動速度低的海水中。銅質(zhì)固定件為小的陰極面，而鋼板為大的陽極面。這種設(shè)計是非常便利的，而且可產(chǎn)生良好的相容性。
點蝕問題。點蝕在金屬表面沒有縫隙出現(xiàn)的情況下也可以產(chǎn)生。點蝕的發(fā)生可能來自于兩方面因素：環(huán)境中的氯離子和微觀組織或成分的不均勻性。特殊的腐蝕劑如氯化物的濃度達(dá)到一定程度后會造成不銹鋼的點蝕。如果因為敏化等原因?qū)е虏讳P鋼中微觀組織不均勻或鉻、鎳含量不均勻，甚至達(dá)不到抗點蝕的能力時，也會發(fā)生點蝕。金屬表面上的缺陷也會引起點蝕。例如，在不銹鋼或鎳合金保護(hù)性氧化層中的某個缺陷。點蝕可通過采用抗腐蝕能力高的合金或消除引起點蝕的化學(xué)元素的方法來防止。控制金屬點蝕的另一個方面是消除環(huán)境介質(zhì)中的陰極反應(yīng)物，通常除氧會有較好的效果。隨著坑的底部趨于陽極化，坑或縫隙的周圍區(qū)趨于陰極化，于是電池電流的關(guān)系即被形成。當(dāng)坑或縫隙中的腐蝕進(jìn)一步擴(kuò)展時，則變?yōu)樽源呋磻?yīng)。三價鐵離子與氯離子作用形成氯化鐵。該反應(yīng)不斷重復(fù)并快速產(chǎn)生金屬穿孔現(xiàn)象。點蝕或縫隙腐蝕是一種非常危險的腐蝕形式，因為它高度局部化并能快速造成金屬的穿透破壞。
垢下腐蝕問題。正好在沉淀物下面或縫隙內(nèi)，溶液中的氧含量是低的，在縫隙的外面大量溶液中的氧含量很高，這就建立了一個電池，其沉淀物下或縫隙中是陽極而其外面是陰極。含氯化物介質(zhì)的縫隙的內(nèi)部，pH 值下降而氯化物濃集。這種酸性氯化物條件導(dǎo)致腐蝕加快并且是自動起媒介作用的。接著便發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕。這種腐蝕形式的例子：當(dāng)一個不銹鋼緊固件放置在一塊不銹鋼鋼板上并暴露于含氯化物的水中時產(chǎn)生。縫隙腐蝕可以在螺栓頭或墊圈作為陽極區(qū)時發(fā)生。防止沉淀物和結(jié)垢生成或使用高合金含量的材料將有助于減少縫隙腐蝕。
剝落腐蝕。在此情況下，金屬表面上形成疏松、片狀的腐蝕層。即使低速流動也會將腐蝕物的疏松層很容易地除去。于是，新的未腐蝕的金屬又被暴露出來，從而將形成許多另外的片狀層。再一次重復(fù)，這些片狀層被很容易地除去并且過程在繼續(xù)進(jìn)行著。使用不易起化學(xué)反應(yīng)的合金可以避免剝落腐蝕。
晶間腐蝕。出現(xiàn)于某些特殊的合金中，通常當(dāng)它們在焊接或熱處理期間加熱到其敏感溫度區(qū)時即可能會發(fā)生晶間腐蝕。當(dāng)諸如某些不銹鋼合金加熱到425～870℃時，鉻的碳化物即會在晶粒邊界析出。導(dǎo)致碳化物附近出現(xiàn)貧鉻區(qū)同時影響晶界區(qū)的鈍化性。在特殊介質(zhì)中，如硝酸或高溫水中，可能出現(xiàn)低鉻區(qū)的溶蝕現(xiàn)象。晶粒是以一種砂糖似的表面出現(xiàn)的，當(dāng)用一取樣器擦過時，它們很容易被擦掉。不銹鋼和鎳合金的晶間腐蝕可以通過采用低碳合金、加入碳化物形成元素如鈦或鈮，或利用穩(wěn)定化退火來使之避免。
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