对于含铬、镍的不锈钢材料，腐蚀主要有两种形式：一是均匀腐蚀，二是局部腐蚀。 海洋大气中的锈是全面腐蚀或均匀腐蚀的典型例子。 在这里，金属的整个表面都被均匀地腐蚀。 在这种情况下，钢材表面会形成一层疏松层，这层腐蚀产物很容易被去除。 均匀腐蚀是最容易处理的腐蚀形式之一，因为工程师可以定量确定金属的腐蚀速率并准确预测金属的使用寿命。 因此，均匀腐蚀是最不受批评的腐蚀形式。 虽然它带来腐蚀损害，但它是可以预测和控制的。
然而，局部腐蚀的发生常常让许多工程师措手不及。 这是因为局部腐蚀造成的损坏难以预测，并且无法准确计算设备寿命。 其中点蚀是最令人烦恼的，也是最难处理的金属局部腐蚀类型。 因为千里堤塌在蚁巢里。 这种所谓的点蚀，就是千里堤上的蚂蚁窝。
金属腐蚀过程中，电极上会同时发生两种反应。 一是阴极反应。 在阴极上，非金属被还原，非金属获得电子，价态降低。 另一种是阳极反应。 当发生阳极反应时，金属失去电子，化合价升高钢材的腐蚀，金属离子从金属表面脱离。 作者想说的是，金属的腐蚀取决于最大耐腐蚀性的反应。 因此，这也为解决金属腐蚀问题提供了主要指导思想。
利用阴极和阳极之间的关系进行耐腐蚀设计。 如果大的阴极表面连接到小的阳极表面，则阳极和阴极之间将流过大电流。 这种情况必须避免。 另一方面，当我们反转情况并将大阳极面连接到小阴极面时，两种金属之间会流过小电流。 这种情况是我们所期望的。 位于容器或罐中的焊接金属接头被设计用作阴极。 紧固件组件的设计方式是将阴极紧固件（小面积）连接到阳极件（大面积）。 这一概念的一个例子是用铜铆钉铆接在一起并暴露在低流量海水中的钢板。 铜紧固件是小阴极侧，而钢板是大阳极侧。 这样的设计非常方便，兼容性也很好。
点蚀问题。 即使金属表面没有间隙，也会发生点蚀。 点蚀的发生可能来自两个因素：环境中的氯离子和微观结构或成分的不均匀性。 氯化物等特殊腐蚀剂，当浓度达到一定程度时，会引起不锈钢的点蚀。 如果不锈钢因敏化等原因组织不均匀或铬、镍含量不均匀，甚至达不到抗点蚀的能力，也会发生点蚀。 金属表面的缺陷也会引起点蚀。 例如，不锈钢或镍合金的保护性氧化层存在缺陷。 可以通过使用高度耐腐蚀的合金或消除引起点蚀的化学元素来防止点蚀。 控制金属点蚀的另一个方面是消除环境介质中的阴极反应物。 通常脱氧效果较好。 当凹坑底部被阳极氧化时，凹坑或间隙周围的区域变成阴极，并建立电池电流关系。 当凹坑或缝隙中的腐蚀进一步扩大时，就会变成自催化反应。 三价铁离子与氯离子反应生成三氯化铁。 该反应重复进行并迅速产生金属穿孔。 点蚀或缝隙腐蚀是一种非常危险的腐蚀形式，因为它是高度局部化的，可以很快对金属造成穿透性损坏。
水垢下的腐蚀问题。 就在沉积物下方或间隙中，溶液中的氧含量较低。 在间隙之外，本体溶液中的氧含量很高。 这样就形成了一个电池，其阳极位于沉积物下方或间隙中，而阳极位于其外部。 是阴极。 在含氯介质的缝隙内，pH 值降低，氯离子变得浓缩。 这种酸性氯化物条件会导致腐蚀加速和自介作用。 随后发生严重的局部腐蚀。 当不锈钢紧固件放置在不锈钢板上并暴露于含有氯化物的水中时，就会发生这种形式的腐蚀。 当螺栓头或垫片充当阳极区域时，可能会发生缝隙腐蚀。 防止沉积物和水垢的形成或使用高合金含量的材料将有助于减少缝隙腐蚀。
剥落腐蚀。 在这种情况下，金属表面会形成松散的片状腐蚀层。 即使缓慢的流动也能轻松去除松散的腐蚀层。 结果，新的未腐蚀的金属暴露出来，并且会形成许多额外的片状层。 同样，片状层很容易去除并且该过程继续进行。 使用非反应性合金可以避免剥落腐蚀。
晶间腐蚀。 某些特殊合金可能会发生晶间腐蚀，通常是在焊接或热处理过程中将其加热到敏感温度区时。 当某些不锈钢合金加热到425～870℃时，碳化铬会在晶界处析出。 这导致碳化物附近出现贫铬区域，并影响晶界区域的钝化。 在特殊介质中，如硝酸或高温水，可能会发生低铬区域的腐蚀。 这些颗粒看起来像糖一样的表面，用取样器摩擦时很容易擦掉。 通过使用低碳合金、添加碳化物形成元素（例如钛或铌）或使用稳定化退火，可以避免不锈钢和镍合金中的晶间腐蚀。
应力腐蚀开裂。 一个典型的例子是由 AISI 316 型不锈钢 (UNS) 制成的隔热蒸汽管道。 绝缘材料中可能存在的氯化物在暴露于雨水时会转移到金属表面。 这种情况满足应力腐蚀开裂的条件：敏感合金——316型不锈钢； 特殊腐蚀性——含氯化物的水； 和应力 - 冷加工或焊接管。 如果通过裂纹区进行横截面金相检查，将观察到典型的穿晶裂纹（穿过晶粒和晶界）和分支裂纹。 这是奥氏体不锈钢典型的氯化物应力腐蚀开裂。 消除以上三个条件中的任何一个都可以防止应力腐蚀开裂的发生。
氧含量影响腐蚀。 通常，流入发电厂的新鲜、干净的水的腐蚀性不是很强。 钢材在中性水中表现良好，其腐蚀速率与溶解氧能力直接相关。 即氧含量越多，腐蚀速率越高。 钢材的腐蚀还与pH值有关。 pH值高时，钢材的腐蚀速率低。 当pH值低于4时，钢材会迅速腐蚀。
温度也会加速钢材的腐蚀。 当温度从72°F升至104°F（22~41℃）时，将对钢材的腐蚀速度产生直接影响。 流量对钢的腐蚀有相反的影响。 当海水流速超过每秒 3 英尺（0.9 米/秒）时，钢材的腐蚀会大大加速。 机械去除未受保护的腐蚀产物将导致高腐蚀速率，因为腐蚀产物的去除会暴露出具有高腐蚀速率的新金属。 同时，高流速会给暴露的金属表面带来大量的氧气。 因此，氧气越多，腐蚀速率越高。
如果奥氏体不锈钢因应力腐蚀开裂而断裂，则应考虑使用双相不锈钢作为替代材料。 由于其不同的结构和成分，与 316 不锈钢相比，它们在室温至 600°F (315℃) 下具有更高的机械性能。 它们还具有更高的抗应力腐蚀开裂能力。 双相合金通过增加铬和钼的含量来实现更高的抗点蚀和缝隙腐蚀能力。
氯化物浓度对不锈钢腐蚀的影响。 新水中使用304或304L不锈钢时，氯化物含量应小于。 部件制造完成后钢材的腐蚀，必须除去残留的铁。 由于残留的铁会像缝隙部位一样发挥作用，因此它还会通过与氯化物反应形成氯化铁来加速局部腐蚀。 304 管道需要定期清洁，以清除可能形成间隙的沉积物或沉积物。 应避免将 304 或 304L 制成的工厂设备暴露于死水（例如流速低于 0.9 m/s），因为金属表面会形成沉积物。 还必须控制微生物腐蚀。
为了在微咸水中成功使用 316L 型不锈钢，氯化物含量应低于 100%，除非水已完全脱氧。 脱氧水可以防止 316L 不锈钢的点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀。 工厂设备制造过程中，焊缝应充分焊透、光洁，以获得最佳的防腐效果。 应使用含钼量较高的焊条或与焊接材料相匹配的焊条。 清洁 316L 型不锈钢的表面非常重要，就像清洁 304 型不锈钢的表面一样，以去除任何残留的铁。 通常，去除残留铁的最佳方法是使用HNO3-HF清洗剂。 此外，应定期清除任何沉积物。 重要的是要小心避免出现积水情况。 设备停用期间，水流速应不小于0.9m/s，以防止形成沉积物。
金属腐蚀往往是一个非常复杂的问题，甚至还有一些公众不太了解的新形式的腐蚀。 建议现场工程师多学习有关腐蚀和防护的知识，以便了解如何处理金属构件的腐蚀。 希望这篇文章对大家有所帮助。
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