孔蚀指在金属表面上局部形成的具有一定深度的小孔或锈斑腐蚀,在许多资料上,也叫点蚀。孔蚀常常被锈层、腐蚀产物等覆盖,因而难以发现。孔蚀一般系在特定的腐蚀介质中产生,特别是在含有Cl-(包括Br-,I-)离子的介质中产生。孔蚀不仅可导致设备、管线等穿孔而破坏,而且常常诱发晶间腐蚀、应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳。


  一般认为,不锈钢的孔蚀是在金属表面非金属夹杂物、析出相、晶界、位错露头等缺陷处,由于此处钝化膜较脆弱,在特定腐蚀介质作用下,钝化膜修复能力差而造成的破坏。孔蚀的出现包括成核和扩展两个阶段,现以钢的表面上存在硫化锰夹杂为例简述如下。孔蚀的成核。在溶液中有Cl-存在时,金属表面有硫化锰夹杂的部位,由于难以钝化和再钝化而产生优先溶解并形成小孔坑,硫化物溶解产生H+(或硫化氢),对金属的新鲜表面产生活化作用,阻止小蚀坑的再钝化,使其继续溶解,蚀坑溶解到超过临界尺寸(数十微米),便成为孔蚀源。


  孔蚀的扩展。孔蚀源形成后,溶解下来的金属离子会产生水解而生成H+并使局部溶液的pH值下降,进而又加速金属的溶解,使孔坑进一步扩大、加深。随着腐蚀孔的加深并由于腐蚀产物覆盖了蚀坑口,从而使腐蚀孔物质迁移困难,导致腐蚀孔内pH值的进一步降低,同时,Cl-在腐蚀孔内富集,使腐蚀孔进一步加速扩大并加深,最后形成孔蚀。溶液中Cl-浓度升高、温度升高及pH值下降都使孔蚀容易产生且加速腐蚀。铬、钼、氮等元素对提高不锈钢耐孔蚀性能非常有效,目前人们多用孔蚀抗力当量PRE值来表示不锈钢的耐孔蚀能力,PRE值可根据钢的化学成分计算,PRE值越高,钢的耐孔蚀性能越好。


   PRE=%Cr+3.3×%Mo+(13~30)×%N


  提高不锈钢的纯度,降低钢中气体和非金属夹杂物的含量,可提高耐孔蚀性能,降低钢中的组织不均匀性,减少M23C6等碳化物和o、X相等金属间相析出,减少各种缺陷都可以提高耐孔蚀性能。