Page 32 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）

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可以将 Fe 和 H2O 稳定区域之间的电位差视为 0.5V 左右。因此，膜中存在高达

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1×10 Vcm 的强大电场。这是讨论钝化膜开裂时的一个重要观点。另一方面，
导致钝化的氧化物在如此大的电位差下也需要具备成膜缓慢的特性。此外，钝 ᇏݓࣁඋ࿐߶

化膜的长大（膜厚增加）是由于该电场中的离子迁移，金属的电位越高，膜就
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越厚。

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钝化膜除了去钝化 pH 外，还有一个弱点。即氯离子（Cl ）引起的膜的开
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裂和局部腐蚀。Cl 是海水的主要成分，存在于地球各处。此外，盐不仅与我们
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的饮食息息相关，还广泛应用于各种产业和工业产品。因此，金属钝化因 Cl 而

发生开裂无论在科学上还是工程学上都是一个重要问题。然而，其原因仍有待 ᇏݓࣁඋ࿐߶

阐明。
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然而，自 2000 年以来，局部腐蚀显微研究方法得到迅速发展，极大地加深

了人们对实际应用型金属材料局部腐蚀的理解。最近，耐腐蚀材料和防腐蚀技

术的发展出现重大转变迹象。因此，本文在对局部腐蚀的理解进行整理的意义

上，从点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀三个方面介绍对实际应用型金属材料局部腐

蚀的理解。此外，在耐腐蚀材料的开发前景方面，除了非金属夹杂物的改性之

外，还将介绍有效利用 C 和 N 等轻元素以及利用高熵效应开发耐腐蚀性合金等
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新举措。虽然存在许多如卤化物离子等会引起局部腐蚀的离子，但本文仅讨论
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Cl 。
2. 点蚀

2.1 点蚀发生理论

SUS304 不锈钢（Fe-18Cr-8Ni）上发生的点蚀如图 3 所示。这是将湿法研

磨后的试验件置于空气中（25℃，相对湿度：约 50%）生成较厚的钝化膜后浸
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入 FeCl3 溶液时发生的点蚀。由图可知出现了许多半球形小孔（凹坑、pit）。
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这种形式的腐蚀称为点蚀。这是由于钝化膜因 Cl 而出现局部开裂，导致钢基体

相以孔状溶解。本文将把出现孔状的腐蚀现象称为点蚀，把单个孔称为凹坑。
不过，由于很难严格区分这一点，重点关注反应时，凹坑也会表现为点蚀。

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一般来说，金属电位越高越容易发生点蚀，并且需要 Cl 等卤化物离子才能
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发生。目前针对 Cl 引起的钝化膜的局部开裂已经提出了许多模型。这些模型大
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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