为什么不锈钢耐腐蚀？

不锈钢以其在碳钢和低合金工具钢会腐蚀的许多环境中的耐腐蚀性而著称。耐腐蚀性是钢表面非常薄（约 5 纳米）氧化层的结果。该氧化物层被称为钝化层，因为它使表面在存在腐蚀性环境时电化学钝化。钝化层的形成是因为不锈钢中添加了铬。不锈钢必须至少含有 10.5% 的铬才能形成钝化层。添加的铬越多，钝化层越稳定，耐腐蚀性能越好。可以添加镍、锰和钼等其他元素以增强不锈钢的耐腐蚀性。钝化层形成和维持的另一个要求是钢材表面必须暴露在氧气中。当钢材大胆暴露并且表面保持无沉积物时，耐腐蚀性能最强。如果在不允许恢复钝化膜的条件下钝化被破坏，那么不锈钢将像碳钢或低合金钢一样腐蚀。例如，覆盖表面的一部分——例如，通过生物污垢、涂漆或安装垫圈——会在覆盖区域下方产生缺氧区域。氧气耗尽的区域相对于曝气良好的大胆暴露表面是阳极的，可能导致覆盖区域的腐蚀。

在 304 不锈钢上进行点蚀。在某些情况下，钝化层可能会在暴露良好的不锈钢表面上的局部点分解。发生这种情况时，金属会在局部腐蚀。这称为点蚀。点蚀的一个常见原因是暴露于含有氯化物的水环境中。例如沿海大气、道路盐和雨水，甚至是含有高浓度氯化物的自来水。

304不锈钢的晶间腐蚀。在不锈钢部件或结构的制造过程中，可能会降低耐腐蚀性。当奥氏体不锈钢（例如304 级）暴露在大约 797°F (425°C) 和 1598°F (870°C) 之间的温度时，就会发生这种情况。如果暴露时间过长，则金属晶界附近的区域会失去耐腐蚀性，暴露在腐蚀环境中时会优先受到攻击。晶粒脱落，金属失去强度。由于微观结构的这种变化而增加的腐蚀敏感性称为敏化。