图3展示了三种钢在3.5 % NaCl溶液中浸泡5 d和15 d后的锈层截面形貌及元素分布。4330钢在5 d后锈层较疏松多孔，Fe和Cr富集区域重叠明显，没有形成清晰双层结构；15 d后锈层显著增厚并出现贯穿裂纹，裂纹会成为Cl⁻进一步扩散的通道。相比之下，5Cr和5CrN钢在5 d后均形成较薄且较致密的锈层，并表现出Fe富集外层和Cr富集内层的双层结构。随着浸泡时间延长，5Cr和5CrN锈层只发生适度增厚，Cr富集内层也同步增厚，说明Cr有助于形成更具保护性的内层腐蚀产物。然而，三种钢的锈层中均可观察到Cl元素富集，说明长期浸泡条件下这些锈层仍不能完全阻挡Cl⁻进入。

上图图4分析了15 d浸泡后三种钢锈层的物相组成和化学状态，是解释Cr提高锈层保护性的关键图。XRD结果表明，三种钢的腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH和Fe₃O₄组成，但5Cr和5CrN中α-FeOOH比例及α/γ*值明显高于4330，说明Cr促进更稳定α-FeOOH形成。Fe 2p₃/₂谱显示，4330钢中Fe₃O₄/FeOOH比值为1.16，而5Cr和5CrN分别降至0.74和0.53，说明含Cr钢中FeOOH比例更高。Cr 2p₃/₂谱进一步证明，5Cr和5CrN中Cr₂O₃和Cr(OH)₃信号更强，其中Cr₂O₃/Cr(OH)₃比值由4330的0.72升至5Cr的1.51和5CrN的1.72。O 1s结果显示三种钢中OH⁻/O²⁻比值仍较高，说明长期浸泡下锈层中氢氧化物比例较大，锈层稳定性和Cl⁻屏蔽能力仍有限。

图8通过TEM和EDS统计了三种钢中的析出相分布及尺寸变化，直接说明Cr和N对点蚀敏感性的组织来源。4330钢中析出相尺寸较小，平均直径约51.34 nm，主要为Cr富集碳化物并伴随少量V相关析出相。5Cr钢由于Cr含量提高，Cr富集碳化物明显粗化，平均直径增大到约87.43 nm，这会扩大析出相周围Cr贫化区，并增强析出相/基体之间的微电偶腐蚀倾向。5CrN钢中析出相平均直径降低至约72.87 nm，说明N加入能够抑制Cr富集碳化物过度长大。该图与点蚀形貌结果相互对应，即5Cr钢点蚀坑更深、更窄，而5CrN因析出相细化，点蚀坑深度得到缓解。

图9展示了15 d浸泡后5Cr钢反应界面附近的pH模拟分布，用于说明金属阳离子水解对局部腐蚀环境的影响。模拟结果显示，腐蚀坑内部pH明显低于外部溶液区域，说明Fe²⁺、Cr³⁺等金属阳离子水解会释放H⁺并造成局部酸化。较大的腐蚀坑中pH降低更明显，这是由于深坑内部H⁺扩散受阻，酸化产物更容易积累。局部低pH会进一步促进金属溶解，使腐蚀坑向更深方向发展。该图解释了为什么Cr虽然能改善锈层保护性，但当其形成粗大Cr富集碳化物并伴随Cr³⁺水解时，也可能促进点蚀深化。

图10展示了三种钢中典型析出相的TEM图、衍射信息和EDS元素分布，是识别析出相类型的重要依据。4330钢中主要观察到Cr₇C₃和V相关碳化物，析出相尺寸较小且分布相对分散。5Cr钢中Cr₇C₃明显粗化，并与V₂C等V相关相共同形成复合析出物，这类粗大Cr富集碳化物会增强局部成分不均匀和微电偶腐蚀。5CrN钢中大部分N固溶于基体，少量N优先与V结合形成VN或V(C,N)类析出物，并部分替代C，从而细化V相关析出相和后续碳化物。该图说明，N提高耐蚀性并不是依靠形成厚钝化膜，而是通过改变析出相形貌、减小Cr贫化区和降低点蚀驱动力来发挥作用。