本文的研究由Ping Li和Min Du主导，他们来自中国海洋大学化学与化工学院的教育部海洋化学理论与技术重点实验室。该研究发表于2022年的《Corrosion Communications》期刊第7卷，文章标题为《Effect of chloride ion content on pitting corrosion of dispersion-strengthened-high-strength steel》。研究的主要目的是探讨氯离子含量对分散强化高强度钢（Dispersion-Strengthened-High-Strength Steel, DHS Steel）点蚀行为的影响，尤其是在海洋环境中，氯离子是导致钢材腐蚀的重要因素之一。

研究背景

点蚀（pitting corrosion）是一种常见的局部腐蚀形式，通常发生在含有氯离子的介质中。氯离子具有小半径和强渗透性，能够破坏钢材表面的氧化膜，导致局部腐蚀。在海洋环境中，氯离子的不均匀吸附会引发点蚀，进而降低钢材的整体强度，甚至导致设备穿孔和早期失效。因此，研究氯离子对高强度钢点蚀行为的影响具有重要的科学和工程意义。

研究方法

研究采用了电化学测试、成分分析和表面分析等方法，探讨了不同氯离子含量对铸态和热处理后的DHS钢点蚀行为的影响。实验材料为铸态和热处理后的DHS钢，热处理工艺包括两次淬火和回火。实验介质为四种不同浓度的NaCl溶液（0.5 wt.%、2.0 wt.%、3.5 wt.%和5.0 wt.%），实验温度为20°C。

实验步骤

1. 电化学阻抗谱（EIS）测试：使用三电极电池进行EIS测试，工作电极为DHS钢，辅助电极为混合金属氧化物（MMO），参比电极为饱和甘汞电极（SCE）。测试频率范围为10^5 Hz到10^-2 Hz。
2. 扫描电子显微镜（SEM）观察：用于观察DHS钢在不同NaCl溶液中浸泡7天后的腐蚀产物形貌。
3. 拉曼光谱分析：用于确定腐蚀产物的化学成分。
4. 共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察：用于观察去除腐蚀产物后的DHS钢表面点蚀形貌。

研究结果

1. 氯离子含量对腐蚀速率的影响：随着氯离子含量的增加，溶液中的溶解氧含量降低，导致DHS钢的腐蚀速率在5.0 wt.% NaCl溶液中最慢。在高氯离子含量的溶液中，α-FeOOH的形成受到抑制，腐蚀产物的保护作用减弱。
2. 热处理对点蚀的影响：热处理后，DHS钢的晶粒尺寸减小，腐蚀产物更加致密和稳定，从而抑制了点蚀的引发和发展。在2.0 wt.% NaCl溶液中，DHS钢的点蚀最为严重。
3. 腐蚀产物的成分分析：腐蚀产物主要为α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4。在高氯离子含量的溶液中，α-FeOOH的形成受到抑制，腐蚀产物的保护作用减弱。

结论

研究表明，氯离子含量对DHS钢的点蚀行为有显著影响。随着氯离子含量的增加，DHS钢的腐蚀速率先增加后减缓，在2.0 wt.% NaCl溶液中点蚀最为严重。热处理后的DHS钢由于晶粒细化、腐蚀产物更加致密，点蚀的引发和发展得到了有效抑制。此外，高氯离子含量抑制了α-FeOOH的形成，减弱了腐蚀产物的保护作用。

研究亮点

1. 重要发现：氯离子含量对DHS钢的腐蚀速率和点蚀行为有显著影响，尤其是在2.0 wt.% NaCl溶液中点蚀最为严重。
2. 方法创新：研究采用了多种先进的表面分析技术（如SEM、拉曼光谱和CLSM），全面分析了腐蚀产物的形貌和成分。
3. 应用价值：研究结果为海洋环境中高强度钢的腐蚀防护提供了重要的理论依据，尤其是在氯离子含量较高的环境中。

其他有价值的内容

研究还发现，热处理后的DHS钢由于晶粒细化、腐蚀产物更加致密，能够有效抑制点蚀的引发和发展。这一发现为高强度钢的热处理工艺优化提供了新的思路。

这项研究不仅揭示了氯离子对DHS钢点蚀行为的影响机制，还为海洋环境中高强度钢的腐蚀防护提供了重要的科学依据。