1　小孔腐蚀的特征
　　近期以来，在轴承生产的各个环节，常发现轴承套圈表面出现单点或多点的准圆形或长圆形黑点状缺陷，如图1所示。特别是单点缺陷，经常会误认为是材料缺陷，对套圈进行金相制样发现，与材料缺陷不同的是，它们都发生在套圈的表面，内部尖深，内部的显微金相组织并无异常。进一步的微观分析可知，这些缺陷实质是一种表面局部腐蚀——小孔腐蚀。

图1 轴承套圈表面的局部腐蚀 （10×）
　　小孔腐蚀外观为圆形或长圆形的黑（深灰）点，最大直径一般不超过0.2mm，随机分布且较分散。
　　将点状缺陷进行纵向解剖，进行显微观察，腐蚀孔的截面形态为腐蚀垂直于表面向纵深发展（图2）。经分析，坑底物质主要是FeCl2•4H2O和Fe3O4，为腐蚀产物[1]。严重的小孔腐蚀还可能伴生氢脆或应力腐蚀，所以这是一种危害很大的缺陷。

图2 小孔腐蚀
　　2　小孔腐蚀形成机理
　　正常情况下，金属表面都有一层钝化膜，保护金属不发生氧化和腐蚀，但由于金属表面存在化学或物理性质的不均匀性，例如较大的成分波动、非金属夹杂、异物粘附、机械损伤、氧化膜裂隙等等，使得表面钝化膜可能被破坏。失去了钝化膜的金属表面即处于活性溶解状态，此时如果遇到一定浓度的电解质溶液，电解质溶液中的侵蚀性阴离子（如Cl-）会受活性的金属表面阳离子作用而发生电迁移，富集于金属阳极表面，引起金属电极的腐蚀电位升高;当金属阳极腐蚀电位高到一定程度，达到形成腐蚀核的临界值，阳极开始溶解，阳极电流急剧增大，同时在金属表面形成凹坑。这是一个不可逆反应[1]，如下
　　Fe→Fe2++2e　　（1）
　　又由于表面的凹陷阻滞了阴离子（Cl-）和金属阳离子的向外扩散，凹坑内继Fe的阳极溶解反应之后，又进行了Fe2+的水解反应（可逆反应）：
　　Fe2++H2O⇔FeOH++H+　　（2）
　　使得孔内H+的浓度增高，同时离子的电迁移过程也增加了孔内阴离子的浓度。如果阴离子为Cl-，这就相当于随着腐蚀孔的发展，不断向孔内添加HCl溶液一样。
　　上述过程不断循环，腐蚀坑不断加深，形成小孔腐蚀（图3）。

图3 钢在含Cl-溶液中的小孔腐蚀机理
　　文献[2]示出了孔底阳极电流密度I=1A/cm2时，孔内的pH值随孔深度x的变化曲线，如图4所示。从图中曲线可以看到，若在孔外（x=0处）pH=10，那么孔深x=0.01cm处的pH值已剧降至4以下，亦即，此时孔底的H+的浓度比孔外的高一百万倍以上。

图4 孔内溶液的pH值随孔深的变化
　　3　小孔腐蚀再现试验
　　取2个6205轴承内圈车制件，切割成两半，一半用于检查，一半用于小孔腐蚀再现试验。
　　依据GB/T18254-2002，分别取2个套圈的一半，检查其低倍、非金属夹杂物、显微组织和碳化物均匀性（表1），均符合标准要求。
表1 套圈材料组织检查　级

　　再将2个套圈的另一半置于10%的HCl水溶液（pH=5）中，加热至50e（模拟南方夏日室外温度），保温30min，然后将试样用清水冲洗并拭干，样品表面会呈现一些很小的黑色腐蚀点。在腐蚀点位置切开样品，从截面观察腐蚀点，其形态特征及坑底腐蚀产物与图2和图3一致。
　　4　小孔腐蚀预防与处理
　　一般来说，光滑、清洁和干燥的表面上不易发生小孔腐蚀。轴承零件发生腐蚀的原因有很多，最常见的是潮湿空气、海风海水、汗液的侵蚀，防锈油（脂）氧化变质，以及工序间各种化学处理过程（如酸洗、酸印等）未能及时中和并清洗干净等等；还有目前一些地区环境污染严重，酸雨、酸雾频繁发生，其中富含的硝酸、盐酸使得零件产生小孔腐蚀的倾向大增[3]。
　　小孔腐蚀的形成必须具备2个条件：金属表面钝化膜有局部破坏和金属表面有侵蚀性阴离子（如Cl-）存在。因此要预防零件发生小孔腐蚀，首先要保持零件表面清洁和避免物理和化学损伤，特别注意要避免接触含盐（NaCl）或酸的溶液。
　　在轴承生产过程中，很多环节都有可能产生小孔腐蚀，特别是套圈车加工后的储存和周转环节。有时套圈车削后，没有马上进行热处理，这时表面的钝化膜比较脆弱易发生小孔腐蚀;由于车制件是毛坯零件，常常不重视对其进行必要的表面防护，提供良好的储存环境，避免磕碰伤，也导致了小孔腐蚀的发生；随着车制件储存时间的持续，可能会生成较深的腐蚀孔，以致于磨加工都不能消除这些小孔。
　　一旦零件表面形成小孔腐蚀，如果其尺寸允许，应采用适当的磨削量，尽可能将腐蚀坑磨去，不留残余；并通过如喷淋防锈液等化学或电化学方法，重新建立表面钝化膜，以防腐蚀再次发生[3]。但在生产中亦应注意，由于小孔腐蚀深度较深，直径也较小，往往去除不彻底，导致孔底继续阳极反应，使小孔继续变深。因此，除过锈的零件最好在防锈液中浸泡一段时间，以改善金属阳极电位，恢复金属表面钝化膜。
　　5　结束语
　　小孔腐蚀不仅影响轴承的精度和表面粗糙度，而且还降低其使用寿命，甚至导致报废，因此应引起人们的充分重视。特别是处于潮湿、炎热、近海的气候环境，更要避免小孔腐蚀这类问题的产生。严格按照清洗防锈规程对加工过程中的轴承套圈进行防锈处理，使用的清洗液、防锈油（液）应满足工艺技术规定的要求;同时加快生产环节中的周转速度，防止各种磕碰伤。