临界点蚀温度是评价不锈钢点蚀敏感性的参数,可用于评价不锈钢的耐点蚀能力。本文从环境因素的影响、点蚀形核过程的影响、防腐蚀技术措施及实验室结果与实际工程相关性等方面开展了不锈钢临界点蚀温度的基础理论研究,以期为防腐蚀工程提供必要的技术参考和理论指导。应用响应曲面法建立了复杂耦合环境中典型环境因素NaCl浓度、pH值和压力对临界点蚀温度影响的理论模型,用于分析多因素共同作用时临界点蚀温度的变化规律。结果表明,随NaCl浓度升高,临界点蚀温度降低;中性环境中临界点蚀温度略高于酸性和碱性环境;随压力升高,临界点蚀温度略有降低;同时存在NaCl浓度和压力的交互作用影响,但交互作用的影响不大,可以忽略。总体而言,临界点蚀温度的主要影响因素是NaCl浓度,其次是pH值,再次是压力。应用响应曲面法建立的理论模型有利于简化多因素交互作用的复杂耦合环境中腐蚀问题的研究。采用HNO₃钝化处理的方式系统研究了点蚀形核过程对临界点蚀温度影响的微观机制。316L不锈钢经HNO₃钝化处理24 h后临界点蚀温度从12.5℃显著提高到32.5℃。HNO₃钝化处理后,不锈钢表面部分非金属夹杂物溶解,钝化膜中Cr₂O₃含量增多,导致点蚀形核过程受到抑制。临界点蚀温度提高的主要原因是钝化处理对点蚀形核过程的抑制而与点蚀成长过程无关。前人的研究主要集中在点蚀成长过程对临界点蚀温度的影响,本文的研究结果揭示了点蚀形核过程对临界点蚀温度的影响机制,补充和完善了现有临界点蚀温度的理论模型。研究了几种代表性有机缓蚀剂官能团对316L不锈钢临界点蚀温度的影响机制。结果表明,含氮杂环类有机缓蚀剂咪唑分子中极性基团具有较强的化学吸附能力,能够显著降低金属的溶解速率,有效提高不锈钢的临界点蚀温度。炔系有机缓蚀剂炔氧甲基胺分子中非极性基团的空间构象复杂,阻碍离子扩散过程,因而导致临界点蚀温度降低。添加含氮杂环类有机缓蚀剂可作为一种有效的防腐蚀方法用于提高不锈钢的耐点蚀能力。初步揭示了几种有机缓蚀剂官能团对临界点蚀温度的影响机制。实际工程用缓蚀剂的筛选应考虑极性基团吸附能力强而非极性基团空间阻碍小的有机分子,这样的分子结构有利于提高不锈钢的临界点蚀温度。应用Gumbel函数建立了实验室水平测量结果与实际工程中临界点蚀温度的相关性,将实验室小面积试样临界点蚀温度的测量结果外推至大面积试样,用于预测实际工程中大面积试样的临界点蚀温度。结果表明,临界点蚀温度与试样面积的双对数呈线性关系,随试样面积增大,临界点蚀温度显著降低并逐渐趋近某一极限值,该极限值可作为实际工程中大面积试样临界点蚀温度的理论预测值。实际工程中腐蚀问题较实验室模拟结果严重不仅与工况条件复杂多变有关,也与试样面积因素相关。