一、小孔腐蝕的概念

若金屬的大部分表面不發(fā)生腐蝕(或腐蝕是很輕的)，而只在局部地方出現(xiàn)腐蝕小孔并向縱深發(fā)展，這種現(xiàn)象稱(chēng)為小孔腐蝕，簡(jiǎn)稱(chēng)為孔蝕或點(diǎn)蝕。

孔蝕時(shí)，雖然失重不大，但由于陽(yáng)極面積很小，因而腐蝕速度很快，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管壁穿孔，造成油、水、氣泄漏，有時(shí)甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故。一般金屬表面都可能產(chǎn)生孔蝕，鍍有陰極保護(hù)層(Sn，Cu，Ni)的鋼鐵制品，如鍍層不致密，則鋼鐵表面可能產(chǎn)生孔蝕。陽(yáng)極緩蝕劑用量不足，則未得到緩蝕劑的部分成為陽(yáng)極區(qū)，也將產(chǎn)生孔蝕。

二、小孔腐蝕機(jī)理

孔蝕發(fā)生時(shí)，一般有一個(gè)誘導(dǎo)期。這是由于處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力，即鈍化膜的溶解和修復(fù)(再鈍化)處于動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子(如氯離子)時(shí)，平衡受到破壞，溶解占優(yōu)勢(shì)，其原因是氯離子優(yōu)先選擇性地吸附在鈍化膜上，把氧原子擠掉，然后和鈍化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合形成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑(孔徑多數(shù)在20μm~30μm)。這些小孔坑被稱(chēng)為孔蝕核，也可理解為蝕坑生成的活性中心。

三、影響小孔腐蝕的因素

金屬發(fā)生小孔腐蝕，有一個(gè)很重要的條件，就是金屬在介質(zhì)中必須達(dá)到某一臨界電位，即孔蝕電位或擊穿電位(Eb)，才能夠發(fā)生孔蝕。通常此電位比過(guò)鈍化電位Eop低，而位于金屬的鈍態(tài)區(qū)，該電位可通過(guò)恒電位移法或動(dòng)電位法測(cè)定其陽(yáng)極極化曲線(xiàn)來(lái)確定。

四、小孔腐蝕的防護(hù)

根據(jù)小孔腐蝕的理論，防止孔蝕的途徑主要有：

①選用和研制耐孔蝕合金，以提高設(shè)備的耐孔蝕性能。如在不銹鋼中添加一定量的鋁、氮、硅等合金元素的同時(shí)提高不銹鋼中的銘含量，可獲得抗孔蝕性能良好的鋼種。實(shí)踐表明，高銘量與高鋁量配合的抗孔蝕性能效果顯著。耐孔蝕不銹鋼一般有三類(lèi)，分別是鐵素體不銹鋼、鐵素體一奧氏體雙相鋼以及奧氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼以0Cr18 Mo2 Ti為代表;雙相鋼以成分為Cr20%~25%，Ni5%~7%，Mo2%-3%為代表;奧氏體不銹鋼常用的有OCrl8Ni2Mo5等。

②采用精煉方法除去不銹鋼中的含硫、含碳雜質(zhì)，可以大大提高鋼的耐孔蝕性能。

③降低介質(zhì)中鹵素離子的含量(如CI-和Br-)，并使其濃度均勻。

④對(duì)循環(huán)體系，可加人緩蝕劑。對(duì)緩蝕劑的要求是，增加鈍化膜的穩(wěn)定性或有利于受損的鈍化膜得以再鈍化。例如在0.1NaCl溶液中加入0.4g/L-0.5g/L升的NaNO2，可以完全抑制OCrNi9不銹鋼的孔蝕;或在10%FeCl，溶液中加人3%NaNO2，也可長(zhǎng)期防止1Crl8Ni9Ti的孔蝕。當(dāng)沒(méi)有加人NaNO2時(shí)，觀察到在幾個(gè)小時(shí)后就發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，但NaNO2這類(lèi)緩蝕劑屬于氧化性緩蝕劑，必須保證其添加量。

⑤降低介質(zhì)的溫度和增加介質(zhì)的流速，也可減緩孔蝕的發(fā)生。

⑤用陽(yáng)極保護(hù)法抑制孔蝕，把金屬的極化電位控制在臨界孔蝕電位Ebr以下。