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化学环境试验是评估材料在酸碱、盐雾、湿热等环境中耐蚀性的核心手段，而腐蚀形貌作为腐蚀过程的直观“记录者”，能精准反映腐蚀机制与类型。通过分析表面外观、产物形态、微观结构等特征，可快速识别均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等主要类型，为材料选型、防护设计提供关键依据。
均匀腐蚀的形貌特征与判断要点
均匀腐蚀是最常见的全面腐蚀类型，核心特征为腐蚀产物均匀覆盖材料表面，无明显局部凹陷或凸起。例如钢铁在大气中形成连续红棕色氧化铁（Fe₂O₃）层，铝在盐雾中产生白色疏松氧化铝（Al₂O₃）；铸铁的均匀腐蚀产物更疏松，易脱落露出暗灰色基体。
从截面分析，均匀腐蚀导致材料厚度均匀减少——如低碳钢在稀硫酸中腐蚀后，截面厚度从2mm均匀减至1.5mm，无局部加厚或减薄区。腐蚀产物的致密性也可辅助判断：铝的均匀腐蚀产物（Al(OH)₃）致密，能减缓后续腐蚀；铸铁的产物疏松，腐蚀速率更快。
需注意，不同材料的均匀腐蚀产物颜色具特异性：铜为绿色碱式碳酸铜（铜绿），锌为白色氧化锌，这些特征可快速关联材料与腐蚀环境（如铜绿对应潮湿大气）。
点蚀的形貌识别与典型特征
点蚀是局部性极强的腐蚀，形貌以“小孔”为核心标志：表面可见分散或密集的针孔状凹坑，孔口常被腐蚀产物覆盖（如不锈钢点蚀的褐色FeOOH），移除产物后露出粗糙孔内壁。
点蚀的“孔”具结构特征：孔底多为尖形或圆形，孔壁因溶解呈现不规则纹理——304不锈钢在NaCl溶液中的点蚀，孔底直径0.1~1mm，孔深可达数毫米；孔内氯离子浓缩（FeCl₃水解使H⁺升高），加速腐蚀形成深坑，最终可能穿透材料。
腐蚀产物成分辅助判断点蚀类型：若孔内为黑色Fe₃O₄或褐色FeOOH，常提示氯离子诱导的点蚀（如换热器铜管的海水点蚀，穿孔前表面可见密集黑色小孔）。
缝隙腐蚀的形貌特征与环境关联
缝隙腐蚀仅发生在窄小封闭缝隙（螺栓垫片、铆接接头），核心特征是“缝隙内的局部腐蚀”：缝隙口可见白色/灰色产物堆积，内部腐蚀更严重，基体呈凹坑或沟槽。
例如铝合金潮湿缝隙腐蚀：螺栓垫片下的缝隙内，腐蚀产物为灰暗Al(OH)₃，基体有0.5~1mm深凹坑；缝隙口因氧浓度高形成阴极，内部氧缺乏为阳极（氧浓差电池），导致内部腐蚀远重于外部——窄缝隙（<0.1mm）因介质流动难，腐蚀更剧烈；宽缝隙（>0.5mm）氧易扩散，腐蚀较轻。
缝隙腐蚀的形貌与几何尺寸强相关：不锈钢法兰连接的缝隙内，常出现深凹坑，而法兰外表面无明显腐蚀，产物堵塞缝隙口阻碍介质流出。
晶间腐蚀的形貌判断与微观特征
晶间腐蚀沿晶粒边界选择性腐蚀，宏观形貌具迷惑性——表面无明显凹坑，但力学性能急剧下降（如敏化304不锈钢弯曲时沿晶断裂）。
微观形貌是关键依据：金相显微镜下可见“晶粒边界沟槽”——黄铜（H62）在氨水中的晶间腐蚀，晶界被腐蚀成1~10μm宽沟道，晶粒本身完好；宏观打磨抛光后，可观察到沿晶界分布的“网状裂纹”，这是晶间腐蚀的典型特征。
晶间腐蚀产物常堆积在晶界：铝合金晶间腐蚀的白色Al₂O₃，沿晶界形成连续线状物，扫描电镜（SEM）下可见晶界腐蚀坑与产物堆积。
应力腐蚀开裂的形貌分析与应力关联
应力腐蚀开裂（SCC）由“拉应力+腐蚀环境”导致，核心特征是“沿应力方向的裂纹”：裂纹呈分支状、直线状，表面覆盖腐蚀产物，内部为脆性断口（解理面、河流花样）。
例如304不锈钢在NaCl+拉应力下的SCC：裂纹沿拉应力延伸，呈“树枝状分支”，表面有褐色FeOOH覆盖；SEM观察裂纹壁，可见腐蚀产物附着与“解理台阶”（静拉应力）或“疲劳条纹”（循环应力）——这是SCC与纯机械断裂的区别（纯断裂无腐蚀产物）。
SCC裂纹常从应力集中处（缺口、划痕）起始：铝合金SCC从表面划痕处出发，沿拉应力扩展，断裂面可见腐蚀产物与脆性断口。
腐蚀疲劳的形貌特征与循环应力痕迹
腐蚀疲劳是“循环应力+腐蚀环境”协同作用，核心特征是“多裂纹源+疲劳-腐蚀复合痕迹”：表面有点蚀/缝隙腐蚀坑作为裂纹源，裂纹沿循环应力方向扩展，表面覆盖腐蚀产物，内部有“疲劳条纹”（周期性应力）与“腐蚀坑”。
例如45钢在海水循环应力下的腐蚀疲劳：表面有0.2~0.5mm点蚀坑，裂纹从坑底起始，沿应力方向呈“直线型”；SEM观察裂纹内部，可见清晰疲劳条纹（每圈应力循环一条），条纹上附着褐色Fe₃O₄——这是与纯疲劳的关键区别（纯疲劳无腐蚀产物，裂纹源少）。
腐蚀疲劳形貌与循环应力频率相关：高频下疲劳条纹更密集，低频下腐蚀作用显著，裂纹内产物更多（如钛合金盐雾低频腐蚀疲劳，裂纹内产物厚达数微米）。
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