Page 81 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）

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的粒子。典型的化合物为 Mg2Si，粒子溶解时发生阳极反应。与此相反，阴极

粒子是指与 Al 基体相相比呈阴极的粒子。Al2Cu 和 Al3Fe 就是典型化合物。在

阴极粒子表面，溶解氧会发生剧烈的还原反应。但 Al 合金基体相表面的氧化膜 ᇏݓࣁඋ࿐߶

（钝化膜）具有很强的电气绝缘性，因此几乎不会发生溶解氧的还原反应。相
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反，阴极粒子表面很容易发生 O2+H2O+4e →4OH 反应，发生碱化。由于 Al 是
两性金属，被碱化的阴极粒外围的 Al 合金基体相会溶解并形成槽。这被称为沟

槽（Trenching）。从沟槽会生成方位性凹坑。随后会生成更大尺寸的凹坑。另

外，并非所有被归类为阴极粒子的金属间化合物都是腐蚀的起始点。根据

Kakinuma 等人的研究，发现金属间化合物的氧还原活性会随着自然浸泡时间的 ᇏݓࣁඋ࿐߶

推移而改变。此外还指出，在含 Cu 或 Mg 的金属间化合物中，脱合金化和随后
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在周围析出的 Cu 会进一步激活氧还原反应。

如上所述，Al 合金表面会形成局部阳极和局部阴极，直接影响点蚀的发生。

因此，在评估 Al 合金的耐点蚀性时，不宜采用不锈钢等动电位阳极极化引起的

点蚀电位。而应将腐蚀电位随时间的变化与自然浸泡时的浸蚀程度进行对比。

众所周知，铝合金也会发生缝隙腐蚀。但尚不清楚其发生机理是否与不锈

钢相同。此外，根据合金成分的不同，进行时效处理后可能容易发生晶间腐蚀
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和应力腐蚀开裂。未来有望针对不锈钢中 MnS 等物质从微观角度进行系统性研
究。

5.4 在第二相提供防腐蚀作用的耐腐蚀合金

本文在介绍腐蚀机理时考虑到了固溶体合金。这是因为大多数产量较高的

钢材都是基于固溶体合金展开合金设计。不过，在有色金属合金中，采用多相

合金而非单相合金可以提高耐局部腐蚀性。例如，在 Mg 合金（Mg-Al-Zn）中，
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即使α相发生腐蚀，耐腐蚀性优异的β相（Mg17Al12）也能起到阻止腐蚀长大的

作用。在热喷涂和烧结材料等领域，已有通过合金多相化实现高耐腐蚀性相关

实例的研究报告。人们认为这些合金与 Mg 合金一样，在初始阶段阻止腐蚀长

大的相有助于提高耐腐蚀性。Saito 等人开发的一种具有 Mo 富集区域（图中点

5）的奥氏体不锈钢（SUS304L 粉末与 2.5%等量 Mo 粉末混合烧结而成）的金

属结构如图 55 所示。与相同成分的固溶体合金相比，这种多相合金的耐点蚀性
更佳。其原因可能是 Mo 富集区域的耐溶解性高于奥氏体基体相（图 55 中点
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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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