一、金屬材質測試樁的性能機制

1. 不銹鋼系列（304/316L）

材質特性

微觀結構：奧氏體基體含 18% Cr 8% Ni（304），316L 額外添加 2% Mo，形成鈍化膜 Cr?O?

電化學特性：標準電極電位 E?=-0.41V（vs SHE），在中性溶液中自腐蝕電流密度 < 1μA/cm2

對性能的影響

耐蝕性：316L 在 3.5% NaCl 溶液中點蝕電位 E_b= 0.8V，比 304（E_b= 0.5V）提高 60%，適用于海洋環境

導電性：電導率 1.4×10? S/m（20℃），滿足電流監測時≤10mΩ 的接觸電阻要求

溫度適應性：-196℃~ 600℃范圍內力學性能穩定，低溫環境下沖擊韌性 KV2≥100J

典型失效模式

氯離子濃度 > 200ppm 時可能發生應力腐蝕開裂（SCC），如某沿海管道測試樁因海水倒灌導致晶間腐蝕

2. 鈦合金（TA2/TC4）

材質特性

鈍化膜：自然形成 5~10nm 厚的 TiO?膜，在 pH 1~13 溶液中腐蝕速率 < 0.01mm/year

比強度：抗拉強度 σ_b=680MPa，密度僅 4.5g/cm3，為不銹鋼的 57%

對性能的影響

耐強酸強堿：在 5% 硫酸溶液中腐蝕速率 0.002mm/year，優于 316L（0.1mm/year）

抗雜散電流：氫過電位高（1.23V），不易發生析氫腐蝕，適用于電解車間

電磁兼容性：磁導率 μ≈1，避免干擾電位監測（誤差 < 1mV）

典型失效模式

高溫（>300℃）下與鹵化物接觸可能產生縫隙腐蝕，如某化工廠測試樁在 150℃鹽酸霧氣中出現局部穿孔