從圖5.22中可以看出，不同表面粗糙度的試樣的極化曲線都具有活性溶解-鈍化轉(zhuǎn)變的特征，并且都具有三個(gè)自腐蝕電位。當(dāng)電位低于Ecorr-1時(shí)，三條曲線的腐蝕電流密度相差很小。因此為了簡化討論可以認(rèn)為具有不同表面粗糙的試樣的陰極反應(yīng)（H+的還原反應(yīng)）是相同的，不隨表面粗糙度的變化而變化。金屬的陽極溶解電流隨著表面粗糙度的增加而增加，這種現(xiàn)象可以用金屬的表面功函數(shù)（EWF)來解釋。EWF是指材料的自由電子脫離材料表面的最低能量。金屬的暴露面積越大材料失去電子被氧化的概率就越高，且EWF隨著材料的表面粗糙度的增加而降低，表面粗糙度大的試樣具有較低的EWF和較大的有效暴露面積，因此越容易失去電子，從而加速材料的腐蝕過程。




  圖5.25的理論極化曲線可以用來解釋不同表面粗糙度的雙相不銹鋼的腐蝕過程。圖5.25中A1、A2、A3分別代表理論陽極極化曲線，B代表理論陰極極化曲線，陰、陽極極化曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即代表了自腐蝕電位的個(gè)數(shù)。假設(shè)B和A1分別代表240號砂紙打磨后的試樣的理論陰、陽極極化曲線，因此測量的極化曲線就是二者的代數(shù)疊加，從圖5.25中可以看出A1和B有三個(gè)交點(diǎn)（1、2、3),即表示有三個(gè)自腐蝕電位。當(dāng)表面粗糙度降低（800號和拋光試樣）時(shí)，陽極極化曲線變?yōu)锳2和A3,從圖5.25中可以看到仍然出現(xiàn)了三個(gè)交點(diǎn)（1'、2'、3')和（1”、2"、3”），即有三個(gè)自腐蝕電位。不同表面粗糙度的試樣的自腐蝕電位有如下關(guān)系：Ecorr-1<Ecorr1'<E corr-1",E corr-2<E corr-2,<E corr-2",E corr-3<Ecor-3/<Ecorr-3”。如果陽極極化曲線轉(zhuǎn)變?yōu)锳4和A5,自腐蝕電位轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)或者一個(gè)，但是這種情況在本實(shí)驗(yàn)條件下沒有出現(xiàn)。


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  從圖5.22中可以看出，溶液的pH值可以顯著改變雙相不銹鋼在酸性NaCl溶液中的腐蝕行為，從而使自腐蝕電位的個(gè)數(shù)隨著H*濃度的降低而減少。在酸性NaCI溶液中，主要的陰極反應(yīng)是H*的還原反應(yīng)。可以用圖5.26中的理論極化曲線來解釋pH值改變對自腐蝕電位個(gè)數(shù)的影響。圖5.26中曲線A1、A2和A3分別代表雙相不銹鋼在不同pH值的溶液中的理論陽極極化曲線，B1、B2和B3代表陰極H+還原反應(yīng)的理論極化曲線。如果腐蝕過程是由陰極曲線B1和陽極曲線A1耦合而成，那么在金屬的活性溶解區(qū)、溶解－鈍化過渡區(qū)和完全鈍化區(qū)內(nèi)陰、陽極極化曲線就會(huì)有三個(gè)交點(diǎn)（1、2、3),也就會(huì)出現(xiàn)三個(gè)自腐蝕電位。這對應(yīng)于圖5.22(a)中H2SO4濃度大于0.011mol/L的條件下的情況。降低溶液的pH值，就會(huì)影響陰、陽極反應(yīng)的過程，從而改變極化曲線的位置。當(dāng)陰、陽極極化曲線由B2和A2耦合而成，則只有兩個(gè)交點(diǎn)，也就是只有兩個(gè)自腐蝕電位存在。這對應(yīng)于圖5.22(b)中H2SO4濃度介于0.0065~0.011mol/L時(shí)的條件下所得到的結(jié)果。進(jìn)一步降低溶液的pH值，使硫酸濃度降為0.005mol/L以下，陰、陽極極化曲線由B3和A3耦合而成，則只有一個(gè)自腐蝕電位存在。若進(jìn)一步降低溶液的pH值，自腐蝕電位的個(gè)數(shù)將不再發(fā)生改變，保持一個(gè)。


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  圖5.26 雙相不銹鋼在不同氧含量和H2SO4濃度的0.5mol/L NaCl溶液中的腐蝕過程（A1、A2、A3為理論陽極極化曲線；B1、B2、B3為理論陰極極化曲線）在有氧存在的條件下，溶液中的陰極反應(yīng)除了H+的還原反應(yīng)之外，還有氧的還原反應(yīng)：


O2+4H++4e- ＝ 2H2O


  因此，在有氧存在條件下的陰極反應(yīng)的電流密度是氫還原反應(yīng)和氧還原反應(yīng)的電流密度之和。從圖5.24中可以看出，溶液中的氧不但能影響陰極反應(yīng)過程，還能影響陽極反應(yīng)過程，造成自腐蝕電位正移，腐蝕電流密度增加。可能是由于溶液中的氧含量增加，獲得自由電子的概率增加；或者提高氧在金屬表面或者鈍化膜表面的還原速度。


  溶液中的氧含量對雙相不銹鋼在酸性NaCl溶液中的腐蝕行為的影響可以用圖5.27來解釋。氧對雙相不銹鋼腐蝕行為的影響與pH的影響效果基本一致。圖5.27(a)可用來解釋圖5.23(a)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。當(dāng)溶液中不含氧（氮?dú)怙柡停r(shí)，B1和A1分別代表理論的陰、陽極極化曲線。從圖5.27中可以看出曲線有三個(gè)交點(diǎn)，即存在三個(gè)自腐蝕電位 ECOrr-1、Ecorr-2和Ecorr-3相對應(yīng)的腐蝕電流密度為icorr-1、icorr-2和icorr-3.當(dāng)有氧存在（空氣飽和或氧飽和）時(shí)，陰、陽極極化曲線分別變?yōu)锽2和A2,仍然有三個(gè)自腐蝕電位Ecorr-1'、Ecorr-2'和Ecorr-3',并且 Ecorr-1'>E corr-1、Ecorr-21>Ecorr-2、Ecorr-3'>Ecorr-3。圖5.23(b)中在通氧前后都只有兩個(gè)自腐蝕電位，這一現(xiàn)象可以用圖5.27(b)來解釋。當(dāng)溶液中通入氧前，B1和A1分別代表理論的陰、陽極極化曲線，從圖5.27中可以看出曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，即存在兩個(gè)自腐蝕電位Ecorr-1和Ecorr-3,相對應(yīng)的腐蝕電流密度為icorr-1和icorr-3。當(dāng)有氧飽和時(shí)，陰、陽極極化曲線分別變?yōu)锽2和A2,仍然有兩個(gè)自腐蝕電位 Ecorr-1'和Ecorr-3'。通氧前后自腐蝕電位的關(guān)系為Ecorr-1'>Ecorr-1,Ecorr-3'>Ecorr-3.當(dāng)硫酸濃度為0.005mol/L時(shí)，在極化曲線只有一個(gè)自腐蝕電位存在，但溶液經(jīng)過氧飽和后，自腐蝕電位個(gè)數(shù)由一個(gè)增加為兩個(gè)，這一現(xiàn)象可以用圖5.27(c)來解釋。空氣飽和溶液中的理論陰、陽極極化曲線分別為B1和A1,從圖5.27中可以看出只有一個(gè)交點(diǎn)，即只存在一個(gè)自腐蝕電位；當(dāng)氧氣飽和時(shí)，由于氧氣促進(jìn)了陰、陽極反應(yīng)過程，使陰、陽極極化曲線到達(dá)B2和A2,此時(shí)曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，即出現(xiàn)兩個(gè)自腐蝕電位。