304不銹鋼早期點(diǎn)蝕的檢測(cè)方法

不銹鋼的點(diǎn)蝕是不銹鋼工業(yè)發(fā)展中的一大困擾。不銹鋼材料表面微小“銹孔”的迅猛增加，是不銹鋼材料大規(guī)模腐蝕失效的根本原因。在含有侵蝕性離子（如Cl-）的介質(zhì)中，不銹鋼非常容易發(fā)生點(diǎn)蝕。目前，普遍認(rèn)為點(diǎn)蝕是材料發(fā)生腐蝕疲勞裂紋的根源。點(diǎn)蝕坑導(dǎo)致局部應(yīng)力集中以及閉塞電池溶液的形成，有利于疲勞裂紋的擴(kuò)展。

從目前的研究進(jìn)展來(lái)看，關(guān)于不銹鋼點(diǎn)蝕的發(fā)展機(jī)理已有不少模型和理論。在合金裂紋的形成和擴(kuò)展及裂紋聚合過(guò)程中，點(diǎn)蝕、晶界和第二相粒子起到了很關(guān)鍵的作用。因此，不銹鋼的早期點(diǎn)蝕檢測(cè)也一直被業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注。

長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員只能在有限的視場(chǎng)范圍內(nèi)采用“蹲守”的方式對(duì)早期點(diǎn)蝕進(jìn)行原位觀察，研究手段有早期的光學(xué)顯微鏡及最近的原子力顯微鏡和電化學(xué)掃描顯微鏡等。但這些微觀檢測(cè)手段觀察范圍很小，無(wú)法在同一時(shí)刻對(duì)試樣表面點(diǎn)蝕行為進(jìn)行全場(chǎng)監(jiān)測(cè)，且檢測(cè)精度越高，觀察視場(chǎng)越小，檢測(cè)到點(diǎn)蝕的幾率就越低，而不銹鋼點(diǎn)蝕萌生表現(xiàn)為隨機(jī)分布，在點(diǎn)蝕以外區(qū)域不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微。因此，這些微觀監(jiān)測(cè)手段在檢測(cè)早期點(diǎn)蝕時(shí)受到很大限制。

不銹鋼發(fā)生點(diǎn)蝕后，其表面必然有鐵離子等點(diǎn)蝕產(chǎn)物出現(xiàn)，在酸性和中性溶液介質(zhì)中，這些點(diǎn)蝕產(chǎn)物直接溶解并迅速擴(kuò)散進(jìn)入本體溶液。如果能對(duì)點(diǎn)蝕產(chǎn)物的產(chǎn)生及擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，就能得到早期點(diǎn)蝕位置及發(fā)生時(shí)間等信息，并對(duì)點(diǎn)蝕生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。

研究人員很早就發(fā)現(xiàn)可以采用鐵氰化鉀靈敏地檢測(cè)二價(jià)鐵離子，而利用鐵氰化鉀檢測(cè)二價(jià)鐵離子這一原理進(jìn)行微觀、系統(tǒng)、連續(xù)原位、定量分析不銹鋼點(diǎn)蝕的研究尚未見報(bào)道。南昌航空大學(xué)的研究者們采用顯微顯色法對(duì)不同表面粗糙度的304不銹鋼在不同含量NaCl溶液與純水中的點(diǎn)蝕行為進(jìn)行了全場(chǎng)原位檢測(cè)，并采用三維視頻顯微技術(shù)對(duì)不銹鋼早期點(diǎn)蝕坑進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：

（1）隨著腐蝕介質(zhì)中NaCl含量及304不銹鋼表面粗糙度的降低，點(diǎn)蝕誘導(dǎo)時(shí)間延長(zhǎng)，且形成的點(diǎn)蝕坑數(shù)量減少且稀疏。