304不锈钢早期点蚀的检测方法

不锈钢的点蚀是不锈钢工业发展中的一大困扰。不锈钢材料表面微小“锈孔”的迅猛增加，是不锈钢材料大规模腐蚀失效的根本原因。在含有侵蚀性离子（如Cl-）的介质中，不锈钢非常容易发生点蚀。目前，普遍认为点蚀是材料发生腐蚀疲劳裂纹的根源。点蚀坑导致局部应力集中以及闭塞电池溶液的形成，有利于疲劳裂纹的扩展。

从目前的研究进展来看，关于不锈钢点蚀的发展机理已有不少模型和理论。在合金裂纹的形成和扩展及裂纹聚合过程中，点蚀、晶界和第二相粒子起到了很关键的作用。因此，不锈钢的早期点蚀检测也一直被业内人士所关注。

长期以来，研究人员只能在有限的视场范围内采用“蹲守”的方式对早期点蚀进行原位观察，研究手段有早期的光学显微镜及最近的原子力显微镜和电化学扫描显微镜等。但这些微观检测手段观察范围很小，无法在同一时刻对试样表面点蚀行为进行全场监测，且检测精度越高，观察视场越小，检测到点蚀的几率就越低，而不锈钢点蚀萌生表现为随机分布，在点蚀以外区域不发生腐蚀或腐蚀很轻微。因此，这些微观监测手段在检测早期点蚀时受到很大限制。

不锈钢发生点蚀后，其表面必然有铁离子等点蚀产物出现，在酸性和中性溶液介质中，这些点蚀产物直接溶解并迅速扩散进入本体溶液。如果能对点蚀产物的产生及扩散过程进行监测，就能得到早期点蚀位置及发生时间等信息，并对点蚀生长过程进行动态研究。

研究人员很早就发现可以采用铁氰化钾灵敏地检测二价铁离子，而利用铁氰化钾检测二价铁离子这一原理进行微观、系统、连续原位、定量分析不锈钢点蚀的研究尚未见报道。南昌航空大学的研究者们采用显微显色法对不同表面粗糙度的304不锈钢在不同含量NaCl溶液与纯水中的点蚀行为进行了全场原位检测，并采用三维视频显微技术对不锈钢早期点蚀坑进行了分析。研究结果表明：

（1）随着腐蚀介质中NaCl含量及304不锈钢表面粗糙度的降低，点蚀诱导时间延长，且形成的点蚀坑数量减少且稀疏。

（2）显微显色法结合三维显微镜对早期点蚀敏感性的检测可以方便、高效地获得全场、直观的腐蚀图像，点蚀敏感性可以达到3～6μm。三维显微镜可以从几何参数分析腐蚀后的点蚀形貌，可以高精度地获得点蚀早期生长信息，对于研究点蚀生长规律有很大的帮助。