孔蚀

孔蚀，或点蚀，是一种极其局部的腐蚀形式，会导致金属随机产生小孔。 点蚀的驱动力是小区域的去钝化，变成阳极（氧化反应），而未知但可能很大的区域变成阴极（还原反应），导致非常局部的电偶腐蚀。 腐蚀穿透金属块，离子扩散有限。

出现另一个术语，点蚀因子，它被定义为最深点蚀深度（由腐蚀引起）与平均渗透率的比值，可以根据重量损失计算。

根据 Frankel (1998) 对点蚀进行的回顾，它分三个连续的步骤发展：（1）通过保护金属表面免受氧化的钝化膜的破坏引发（或成核），（2）亚稳态点蚀的生长（ 生长到微米级然后再钝化），以及（3）更大和稳定的凹坑的生长。

作为时间函数的凹坑密度（每表面积的凹坑数量）的演变遵循具有逻辑函数曲线或双曲正切特征形状的 S 形曲线。 郭等。 (2018) 在对纳米到微米尺度的碳钢表面观察到的数百个独立点进行统计分析后，区分了点腐蚀的三个阶段：感应、传播和饱和。

凹坑的形成基本上可以看作是一个两步过程：成核，然后是生长。

凹坑成核过程由将金属基板与侵蚀性溶液隔离的保护性氧化层的去钝化启动。 保护性氧化层的去钝化是点蚀中鲜为人知的一步，它非常局部和随机的出现可能是它最神秘的特征。 机械或物理损坏可能会局部破坏保护层。 预先存在于基础金属材料中的晶体缺陷或杂质夹杂物也可以作为成核点（尤其是金属硫化物夹杂物）。 溶液中的主要化学条件和金属的性质或合金成分也是需要考虑的重要因素。 已经阐述了几种理论来解释去钝化过程。 具有弱或强配体特性的阴离子，例如氯化物 (Cl−_{) 和硫代硫酸盐 (S2O2−3)分别可以复杂 金属阳离子 (Men+) 存在于保护性氧化物层中，因此有助于其局部溶解。 氯阴离子也可以与氢氧根离子 (OH−) 竞争吸附到氧化物层上并开始扩散到 氧化物层的孔隙率或晶格。 最后，根据 Digby Macdonald 阐述的点缺陷模型，氧化层内部晶体缺陷的迁移可以解释其随机局部消失。 点缺陷模型的主要目的是解释点腐蚀过程的随机特性。}

对点蚀更常见的解释是，它是一种自催化过程，由随机形成的具有独立阳极区和阴极区的小型电化学电池驱动。 保护性氧化层的随机局部击穿以及随后阳极区下方金属的氧化导致局部形成凹坑，其中通过阴极和阳极半反应的空间分离维持酸性条件。 这会产生电位梯度，并导致侵蚀性阴离子电迁移到凹坑中。 例如，当金属暴露于含氯化钠 (NaCl) 作为电解质的含氧水溶液时，凹坑充当阳极（金属氧化），金属表面充当阴极（氧还原）。

在铁或碳钢的点腐蚀情况下，溶解在酸性水（pH <7）中的大气氧与金属暴露表面接触，分别发生在阳极区和阴极区的反应可写成如下：

阳极：铁的氧化：2 (Fe → Fe2+ + 2e−) 阴极：氧的还原：O_{2 + 4H+ + 4e− → 2 H2O}全局氧化还原反应：2 Fe + O_{2 + 4 H+ → 2 Fe2+ + 2 H2O}