破坏钝化膜
不锈钢之所以具有一定的耐腐蚀性,是因为其表面能够形成一层致密的钝化膜。这层钝化膜主要是由铬的氧化物(如 Cr₂O₃)组成,它能够阻止氧气和水等腐蚀性介质与不锈钢内部的金属基体接触。然而,氯离子具有很强的穿透能力,它能够穿透这层钝化膜。
例如,在有氯离子存在的环境下,氯离子会与钝化膜中的金属离子(如铬离子)形成可溶性的氯化物络合物。这个过程就像是在钝化膜上打开了一个个 “小缺口”,使得钝化膜的完整性遭到破坏。一旦钝化膜被破坏,不锈钢内部的金属基体就会暴露在腐蚀性环境中。
引发电化学反应
当钝化膜被氯离子破坏后,不锈钢表面就会形成微小的阳较区和阴较区,从而引发电化学反应。这种局部的电化学反应会导致不锈钢表面产生腐蚀坑,也就是我们所说的点蚀。
促进腐蚀的持续进行
一旦点蚀开始形成,腐蚀坑内部的氯离子浓度会进一步升高。这是因为腐蚀坑内的溶液相对静止,氯离子会不断地富集。高浓度的氯离子又会加速金属的溶解,使得腐蚀坑不断地加深和扩大。
而且,由于腐蚀坑内部的环境和周围不同,会形成一个自催化过程。例如,腐蚀坑内的金属离子浓度升高,会使得局部的电化学腐蚀反应更加剧烈,从而导致不锈钢的腐蚀速度越来越快,较终可能会导致不锈钢结构的失效。