氯离子应力腐蚀

大师们！奥氏体不锈钢氯离子的应力腐蚀，从微观分析，氯离子是如何破坏组织（奥氏体）的？又产生了什么样的组织或化合物？能谱能判断吗？

氯离子应力腐蚀是一种重要的金属材料损伤形式，特别是对于奥氏体不锈钢来说。氯离子可以引起金属表面的局部腐蚀，导致金属物质消耗和材料失效。

在微观层面上，氯离子通过几个步骤来破坏奥氏体不锈钢的组织结构。首先，氯离子会吸附到金属表面并进入晶粒和晶界内部。其次，氯离子与金属表面上的铁原子发生反应，形成氯化铁和氧化铁等复合物。这些产物会进一步吸附到金属表面上，并导致金属表面的粗糙化和脱落。

能谱可以用于分析氯离子应力腐蚀中产生的复合物，例如氯化铁和氧化铁等。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等技术，可以进一步观察样品的微观组织和化合物组成，以深入理解氯离子应力腐蚀的机制。
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我来说说我自己的理解吧，如果有错误希望能有大佬指出，甚至能够指点改正。
cl-小，cl-会直接穿过氧化铬渗入金属的浅表面基体，进入晶界甚至是进入晶粒内部，在晶体的缺陷处偏聚，cl-加剧了金属发生电化学反应，晶体内部电化学扩散加剧，反应cl-并没有以沉淀的形式附着在表面，也没有在表面重新生成致密的氧化膜，cl-在反应中并没有消失，只是参与了中间反应，cl-只起到了一个相当于催化剂的作用，实际上还是金属和碳元素的原电池造成了电化学腐蚀，结果就是金属的表面和浅表面产生一些细微的孔洞，增加了表面粗糙度，表面能增加，在介质的冲蚀等作用的应力多重作用下，钝化膜发生破坏速度加剧，cr钝化速度小于cl-的破坏速度，发生点蚀，在金属的表面和浅表面造成破坏。点蚀坑发生截面突变，结构不连续，点蚀处流动性降低，cl-会在点蚀处富集，使反应更加剧烈。氯化物应力腐蚀是一种自加速的电化学反应，随着时间的推移，腐蚀速度越来越快，因此一般情况下看不到两个穿孔。在金属中添加mo元素可以增加cr的钝化速度，也可以通过降低碳含量来提高金属-c原电池中c的电位，来减缓腐蚀速率。

2560558837 发表于 2023-5-21 16:36
我来说说我自己的理解吧，如果有错误希望能有大佬指出，甚至能够指点改正。
cl-小，cl-会直接穿过氧化铬渗 ...

个人认为溶解氧并不能造成太大的损害，溶解氧浓度低构不成损伤模式的，氯化物应力腐蚀开裂主要是cl-原子直径小，部分cl-能直接渗入浅表面，配合应力在内外对表面的钝化层造成破坏，同时cl-的进入改变了晶体内部的环境，使合金中的缺陷增多，缺陷之间也发生了相互作用，总之其中有一个原因可以肯定就是cl-极大地加剧了电化学腐蚀，扩大了电化学腐蚀的范围，增加了原电池高低电位差，从而引发了剧烈的电化学反应，点蚀坑中cl-总会滞留更长时间，有的甚至直接就偏聚在晶体内部的缺陷处，点蚀及周围的基体cl-富集，影响范围不断扩大。应力主要是起辅助作用，介质的流动冲蚀等破坏掉表面的钝化层，晶体内部中也存在缺陷部位，缺陷部位自由能更高，电化学腐蚀在这些缺陷部位产生超显微空洞，超显微空洞密度增大，在残余应力作用下形成微裂纹。如此循环往复的自加速的应力腐蚀开裂。