对于磷在耐候钢中的作用机理研究认为,磷不但可能对非晶态致密锈层的形成有促进作用,而且对低碳钢海水腐蚀过程也有影响。通过闭塞腐蚀电池实验及室内挂片实验可以发现,钢中磷含量及偏析对低碳钢坑孔腐蚀的扩展有重要影响:磷的偏析会使轧制钢板的孔壁形成平行的带状沟槽:当钢中磷的质量分数降低到0.008%以下时,坑孔腐蚀扩展速率会陡然加快。
通过采用特殊设计的闭塞腐蚀电池实验,并利用能量色散谱仪分析腐蚀产物成分,研究磷对低碳钢蚀孔扩展的影响机理:(1)在模拟蚀孔的闭塞区钢样阳极表面沉积物中有磷酸根离子存在,磷酸根离子是由钢中的磷转变而成。(2)在蚀孔活化腐蚀过程中,钢中的磷转化成磷酸根离子是在金属表面进行的,并形成磷酸盐沉积在金属表面,对蚀孔的扩展起到抑制作用。(3)磷含量不同的钢,表面沉积物中的磷酸盐及磷酸根离子含量相差很大,从而对蚀孔扩展的抑制作用也会有明显差异。(4)在同一钢中,由于磷的偏析,在蚀孔扩展过程中高磷部位腐蚀速率较低,低磷部位腐蚀溶解速率较高,磷的偏析带导致凸凹腐蚀沟槽的形成。(金也)