朱金阳等：高温高压环境下不同浓度KBr溶液对13Cr不锈钢的腐蚀行为影响 ·629. 部腐蚀形貌及化学成分的分析.如图6所示，普通 (c)),蚀坑深度约为4.8m,小于普通13Cr在相 13Cr表面蚀坑上部呈锥形，而中部呈圆形，这很可 同条件下的蚀坑深度(8.7um),这可能与超级 能是由于蚀坑经历了两个历程的发展，如图6(c) 13Cr基体中Ni、Mo等耐蚀性元素的添加有关，能 所示，从蚀坑的截面形貌明显可以看到蚀坑中部 谱结果（图9）也表明蚀坑内部除了有和普通13Cr 存在一个台阶，这进一步验证了蚀坑很可能经历 相同的Fe、Cr、O、Br四种元素之外，还有少量Ni、 了两个不同历程的发展，即在原有蚀坑基础上在 Mo元素的分布.综上，在高浓度溴盐溶液中不论 蚀坑内部可能发生了进一步的点蚀，能谱结果（图 是普通13Cr还是超级13Cr都有明显的点蚀倾向， 7)表明该蚀坑内部主要为Fe、Cr、O、Br.图8给出 这主要与溶液中高浓度的侵蚀性阴离子Br的存 了超级13Cr在1.40g·cm-3的溴盐溶液中的局部 在有关，蚀坑内部能谱结果证明了这一推论.相比 腐蚀形貌，可以看出，超级13Cr蚀坑形貌为典型 于普通13Cr,超级13Cr的点蚀敏感性相对较低， 的圆形蚀坑，内部为纵向的锥形形貌（如图8 但其点蚀风险仍不可忽视. b) 11.2 图6普通13C在1.40g·m~3溴盐溶液下腐蚀7d后的表面微观形貌及三维形貌照片.(a)表面形貌：(b)三维形貌：(c)蚀坑截面尺寸 Fig.6 2D and 3D images of plain 13Cr steel after seven days exposure in a KBr solution with a concentration of 1.40gcm3:(a)surface morpholo- 罗；(b)3 Dtopographic image;(c）depth profile of corrosion pit 4800 元素原子数分数/% 2.4截面微观形貌 4000 Cr 图10、图11分别给出了普通13Cr和超级 3200 13Cr在不同浓度溴盐溶液中腐蚀后的截面微观形 2400 貌图，在1000倍放大倍数下均无法观察到明显的 60 完整产物膜存在.对比来看，在1.01g·cm3和 1.10g·cm3较低质量浓度溴盐溶液下，基体表面 Mo Fekese 保持较为平整，对应宏观形貌则表现为光泽度较 4 9 10 能量keV 高，试样光亮如初（图4(b)、(d),图5(b)、(d)). 而在较高质量浓度(1.40g·cm-3)溴盐溶液下，两 图7普通13Cr在1.40g·cm3溴盐溶液下腐蚀7d后蚀坑能谱 测试结果 种材料基体均出现了明显的锯齿状损伤，因此在 Fig.7 EDS result of the corrosion product in the corrosion pit on 自然光照条件下表现为漫反射，对应宏观形貌表 plain 13Cr steel after seven days exposure in a KBr solution with con- 现为光亮度较差，呈灰色或黑色形貌特征（图4 centration of 1.40 g.cm-3 (f),图5(f)).朱金阳等: 高温高压环境下不同浓度 KBr 溶液对 13Cr 不锈钢的腐蚀行为影响 部腐蚀形貌及化学成分的分析. 如图 6 所示,普通 13Cr 表面蚀坑上部呈锥形,而中部呈圆形,这很可 能是由于蚀坑经历了两个历程的发展,如图 6( c) 所示,从蚀坑的截面形貌明显可以看到蚀坑中部 存在一个台阶,这进一步验证了蚀坑很可能经历 了两个不同历程的发展,即在原有蚀坑基础上在 蚀坑内部可能发生了进一步的点蚀,能谱结果(图 7)表明该蚀坑内部主要为 Fe、Cr、O、Br. 图 8 给出 了超级 13Cr 在 1郾 40 g·cm - 3的溴盐溶液中的局部 腐蚀形貌,可以看出,超级 13Cr 蚀坑形貌为典型 的圆形 蚀 坑, 内 部 为 纵 向 的 锥 形 形 貌 ( 如 图 8 ( c) ) ,蚀坑深度约为4郾 8 滋m,小于普通 13Cr 在相 同条件下的蚀坑深度(8郾 7 滋m) ,这可能与超级 13Cr 基体中 Ni、Mo 等耐蚀性元素的添加有关,能 谱结果(图 9)也表明蚀坑内部除了有和普通 13Cr 相同的 Fe、Cr、O、Br 四种元素之外,还有少量 Ni、 Mo 元素的分布. 综上,在高浓度溴盐溶液中不论 是普通 13Cr 还是超级 13Cr 都有明显的点蚀倾向, 这主要与溶液中高浓度的侵蚀性阴离子 Br ·的存 在有关,蚀坑内部能谱结果证明了这一推论. 相比 于普通 13Cr,超级 13Cr 的点蚀敏感性相对较低, 但其点蚀风险仍不可忽视. 图 6 普通13Cr 在1郾 40 g·cm - 3溴盐溶液下腐蚀7 d 后的表面微观形貌及三维形貌照片. (a) 表面形貌; (b) 三维形貌; (c) 蚀坑截面尺寸 Fig. 6 2D and 3D images of plain 13Cr steel after seven days exposure in a KBr solution with a concentration of 1郾 40 g·cm - 3 : (a) surface morpholo鄄 gy; (b) 3D topographic image; (c) depth profile of corrosion pit 图 7 普通 13Cr 在 1郾 40 g·cm - 3 溴盐溶液下腐蚀 7 d 后蚀坑能谱 测试结果 Fig. 7 EDS result of the corrosion product in the corrosion pit on plain 13Cr steel after seven days exposure in a KBr solution with con鄄 centration of 1郾 40 g·cm - 3 2郾 4 截面微观形貌 图 10、 图 11 分 别 给 出 了 普 通 13Cr 和 超 级 13Cr 在不同浓度溴盐溶液中腐蚀后的截面微观形 貌图,在 1000 倍放大倍数下均无法观察到明显的 完整产物膜存在. 对比来看,在 1郾 01 g·cm - 3 和 1郾 10 g·cm - 3较低质量浓度溴盐溶液下,基体表面 保持较为平整,对应宏观形貌则表现为光泽度较 高,试样光亮如初(图 4( b) 、( d) ,图 5( b) 、( d) ) . 而在较高质量浓度(1郾 40 g·cm - 3 ) 溴盐溶液下,两 种材料基体均出现了明显的锯齿状损伤,因此在 自然光照条件下表现为漫反射,对应宏观形貌表 现为光亮度较差,呈灰色或黑色形貌特征( 图 4 ( f) ,图 5( f) ) . ·629·