不锈钢材料的局部腐蚀原因分析报告

 不锈钢的“不锈性”是相对的，它并不是在各个使用条件下都有满意的耐腐蚀性能，它的“耐腐蚀”是在一个特定范围内的概念。腐蚀是结构材料的三大失效形式之一。腐蚀是指工程材料在周围介质（最常见的是液体和气体）作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的腐蚀，而且电化学过程是金属腐蚀的最主要形式。金属的腐蚀，遍及国民经济各个领域、几乎所有行业，包括冶金、化工、能源、交通、航空航天、信息、医药、农业、海洋开发和基础设施的建设等。从日常生活到工农业生产，从新工艺、新技术的实现到尖端科学的发展，都存在不同程度的腐蚀问题。

 不锈钢在服役介质中的腐蚀行为复杂，根据钢材表面的腐蚀形貌以及腐蚀特点的不同，将不锈钢的腐蚀类型分为两大类：一类是均匀腐蚀（或称为全面腐蚀），另一类是局部腐蚀。

 均匀腐蚀是指金属与腐蚀介质溶液相接触的整个表面或者大部分的表面上均匀进行的腐蚀，即腐蚀程度较平均。其过程可以是化学腐蚀，也可以是电化学腐蚀。均匀腐蚀是一种最常见的腐蚀形态。整个金属表面几乎以相同的速度进行腐蚀，均匀腐蚀的结果是使金属厚度逐渐减小，最后的破坏是使结构穿孔或发生类似于超载引起的破坏。全面腐蚀电化学过程特点的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出来，而且微阳极与微阴极的位置是变幻不定的，因为整个金属表面在介质中都处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有能量起伏，能量高时（处）为阳极，能量低时（处）为阴极，这样使金属表面都遭受腐蚀。

 均匀腐蚀时金属的腐蚀损耗最为严重，但其技术与安全管理的难度最小，因为可以方便地估计寿命，经常测厚，可以避免安全事故。中、低合金的超高强度钢的耐均匀腐蚀的能力很差，但是不锈钢中由于铬的含量较高，尤其是双相不锈钢的高铬及合金化程度相对较高，因此显示出良好的耐均匀腐蚀性能。

 相对于全面腐蚀，局部腐蚀发生在材料局部或特定的位置，而其它部位腐蚀程度微小甚至未发生腐蚀，外观与原材料一致。其特点是阳极区和阴极区一般可以截然分开，腐蚀电池中的阳极反应和腐蚀剂的还原反应可以在不同地区发生，而次生腐蚀产物又可以在第三地点形成。虽然点蚀的总体腐蚀程度小，材料的质量损失低。但是材料的使用状态和寿命主要取决于局部的损坏程度，并且局部腐蚀在表面随机发生，相比于全面腐蚀更难于察觉和预测，并可能引发恶性失效导致难以预防的突发性危害。据统计，局部腐蚀造成的事故占腐蚀造成事故的80%。

 工程应用中发现不锈钢表面常见的局部腐蚀形式有点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、氢损伤等几种。