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孔蚀是高度局部的腐蚀形态。金属表面的大部分不腐蚀或腐蚀轻微,只在局部发生一个或一些孔。小而深的孔可使金属板穿透,引起流体泄漏、火灾、爆炸等事故,它是破坏性和隐患最大 的腐蚀形态之一。
孔蚀发生于易钝化的金属,如不锈钢、钛铝合金等,因为表面覆盖强保护性的钝化膜,腐蚀很微,但由于表面局部可能存在缺陷(露头的螺栓位错、痕、非金属夹杂物等),溶液内又存在能破坏钝化膜的活性离子(Cl-,Br-),钝化膜在局部破坏,微小破口暴露的金属成为电池的阳极,周围广大面积的膜成为阴极,阳极电流高度集中,使腐蚀迅速向内发展,形成蚀孔。 孔形成后,孔外部为腐蚀产物阻塞,内外的对流和扩散受到阻滞,孔内形成独特的闭塞区(亦称闭塞电池),孔内的氧迅速耗尽,只剩下金属腐蚀的阳极反应,阴极反应氧离子化完全移到孔外侧进行。因此孔内很快积累了带正电的金属离子为了保持电中性带负电的Cl-从孔外迁移人孔内Cl-增浓,金属离子水解产生H+,孔内pH值下降。H+和Cl-形成腐蚀强烈的盐酸,如下式:
M++C1-+H20=MOH↓十H+十Cl-
闭塞区内溶液组成(H+,Cl-)和区外迥然不同。当区内pH值下降到某一临界值,腐蚀率突然上升,形成加速腐蚀,孔内产生阴极放氢反应,孔蚀由闭塞区酸性电池控制。
蚀孔形成以后,是否深入发展直至穿孔,由于影响因素复杂,现在还难以预测。一般如孔少,电流集中,深入发展的可能性大;如孔多又较浅,闭塞程度不大,危险性也较小。
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