不锈钢的点蚀作为材料科学中的一个经典问题，长期以来备受物理、化学及材料科学等研究者的广泛关注。大量的实验证明，MnS的局域溶解是导致奥氏体不锈钢发生点蚀的重要因素。在我们研究组的前期工作中，确定了MnS中弥散分布的MnCr2O4纳米八面体对MnS溶解的催化作用，在一定的介质条件下MnS的局域溶解正是起源于它与纳米氧化物之间的界面处。　　本研究利用透射电子显微学结合电化学方法，对奥氏体不锈钢点蚀形核初期MnS局域溶解的相关问题在原子尺度做了深入的研究。MnS局域溶解起始于其中的MnCr2O4纳米颗粒周围，已在大量的不锈钢种中得到验证。本论文研究发现，对于不含氧化物的MnS，其局域溶解与其结构缺陷密切相关。MnS属于岩盐结构的离子晶体，在轧制过程中产生的结构缺陷主要为{110}面位错和{111}面孪晶。利用原位（外）环境透射电子显微方法，我们从实验上得到了MnS的局域溶解起始于位错的直接证据。用球差矫正透射电镜结合高分辨像定量分析方法，得到了位错核心周围晶格应变导致电极电位降低的直观描述。其次，结合高分辨STEM和第一原理计算研究了MnS中孪晶界的原子及电子结构，通过对孪生位错的研究，我们提出在MnS这样的中等离子性的晶体中，变形孪晶的形成由原子层间“协同切动”的位错滑动机制实现，丰富了对于离子晶体中位错行为的认识。我们自行研制了能对透射电镜样品进行电化学测试并进行准原位TEM观察的装置和方法。利用该装置与方法得到了316F不锈钢透射电镜样品的电化学曲线，实现了小尺度下研究对应于电化学曲线特征的材料腐蚀行为。MnS的溶解发生于不锈钢的钝化电位区间，其溶解贡献的电流在动电位极化曲线上表现为钝化区间逐渐升高的电流值。接近点蚀电位时出现的暂态电流峰，对应着MnS周围不锈钢基体亚稳态点蚀坑的出现。合金元素对不锈钢的抗点蚀能力有着重要影响。本论文研究了合金元素铜与MnS溶解过程的交互作用，一是形成Cu离子并通过阳离子交换反应，通过溶液扩散进入MnS表层晶格，形成Mn1-x(Cu)xS化合物;二是溶液中的Cu离子与MnS溶解产生的含硫阴离子结合生成Cu2-δS难溶化合物，以纳米颗粒或纳米线形式生长在不锈钢基体，可以阻止含硫阴离子对不锈钢钝化膜的破坏。基于对上述机制的认识，我们对MnS的表面化学成分通过在CuSO4溶液中进行阳离子交换反应调整，有效抑制了MnS在腐蚀环境中的溶解。通过对316F、316L等不锈钢样品不同条件处理前后腐蚀行为的系统研究，我们确信该化学处理方法在很宽的溶液浓度和处理时间范围内，都可以大幅提高不锈钢的抗点蚀能力。