What Is Corrosion

腐蝕通常是指金屬與其周?chē)h(huán)境發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)造成其自身的降解，從廣義上講，腐蝕可以被看作金屬恢復(fù)其自然狀態(tài)（類(lèi)似于其最初被熔化的氧化物）的趨勢(shì)。只有貴重金屬，例如金和鉑，被發(fā)現(xiàn)在自然界為金屬態(tài)。

一些金屬在表面生成一種具有保護(hù)性能的密致氧化層，這能阻止進(jìn)一步的腐蝕。如果表面層被破壞，它會(huì)自己愈合。這些金屬被鈍化。在空氣條件下，鋅和鋁的腐蝕產(chǎn)物形成一層相當(dāng)緊密的氧化物，從而阻止了進(jìn)一步的腐蝕。同樣，在不銹鋼的表面，也會(huì)形成一層緊密的氧化鐵和氧化鉻層，在鈦的表面會(huì)形成一層氧化鈦。這些金屬的保護(hù)層說(shuō)明了其良好的抗腐蝕性。另一方面，銹是鋼上的一種無(wú)保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物。銹是多孔的，粘附不牢，因此無(wú)法防止不斷的腐蝕

腐蝕類(lèi)型

　　通常，金屬腐蝕來(lái)自外露表面上一點(diǎn)的金屬損失。

　　腐蝕發(fā)生的形式多樣，從整個(gè)表面上的均勻侵蝕到局部嚴(yán)重侵蝕。

　　環(huán)境的化學(xué)和物理?xiàng)l件決定了腐蝕的類(lèi)型和速率。

　　條件還決定了腐蝕產(chǎn)物的類(lèi)型以及需要采取的控制措施。在許多情況下，不可能完全阻止腐蝕進(jìn)程或極其昂貴。然而，通常將腐蝕進(jìn)程控制在可接受水平上即可。

均勻腐蝕

　　均勻或全面腐蝕的特點(diǎn)是在整個(gè)表面上或者在大部分面積上腐蝕進(jìn)程均勻。金屬全面變薄直至其斷裂。

　　均勻腐蝕是所有類(lèi)型的腐蝕中報(bào)廢金屬數(shù)量最大的一種腐蝕類(lèi)型。

　　將發(fā)生均勻腐蝕的金屬例子：

　　·在碳酸水中的鋼

　　·在還原酸中的不銹鋼（例如在硫酸中的

　　EN 1.4301( AISI 304))

點(diǎn)蝕

　　點(diǎn)蝕是一種局部腐蝕形式。點(diǎn)蝕在金屬表面形成孔或坑。按照重量損失計(jì)算，它在全部腐蝕量中占極小的比例。根據(jù)液體腐蝕性的強(qiáng)弱，穿透速率可以是全面腐蝕的

10～100倍。在停滯（液流）環(huán)境下，極易發(fā)生點(diǎn)蝕。

縫隙腐蝕

類(lèi)似于點(diǎn)蝕的縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。然而，縫隙腐蝕比點(diǎn)蝕更容易開(kāi)始。縫隙腐蝕可以在狹窄的縫隙或者兩個(gè)金屬表面之間或金屬與非金屬表面之間的空間產(chǎn)生，

并且通常與縫隙內(nèi)液流的停滯情況有關(guān)。由此，縫隙(諸如法蘭連接或螺紋連接處的縫隙)通常是腐蝕發(fā)生最重要的地點(diǎn)。

將發(fā)生縫隙腐蝕的金屬例子:。在海水中的不銹鋼

晶間腐蝕

正如名稱(chēng)所示，晶間腐蝕發(fā)生在晶界處。晶間腐蝕還被稱(chēng)作晶粒腐蝕。典型情況下，當(dāng)在焊接過(guò)程中碳化鉻沉淀在晶界上時(shí)，將發(fā)生這種腐蝕，或者這與熱處理不足有關(guān)。

因此，晶界周?chē)莫M窄區(qū)域可能耗盡鉻，并變得比材料其余部位的抗腐蝕性更低。由于鉻在抗腐蝕方面扮演著重要角色，因此出現(xiàn)這種情況是非常不幸的。

將發(fā)生晶間腐蝕的金屬例子:

•  焊接或熱處理不充分的不銹鋼。

• 在濃硝酸中的不銹鋼EN 1.440

選擇性腐蝕

選擇性腐蝕是一種只腐蝕合金中一種元素并將該元素溶解的腐蝕類(lèi)型。結(jié)果，合金的結(jié)構(gòu)被削弱。

選擇性腐蝕的例子:

• 不穩(wěn)定黃銅的脫鋅，從而使得銅結(jié)構(gòu)被削弱、變得多孔

• 灰鑄鐵的石墨化，從而由于鐵的溶解導(dǎo)致產(chǎn)生易碎的石墨骨架

侵蝕腐蝕

侵蝕腐蝕是一種包含腐蝕和侵蝕的過(guò)程。腐蝕性液體和金屬表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將加速腐蝕速率。腐蝕將局限于高流速或湍流的區(qū)域。侵蝕腐蝕的特點(diǎn)是具有方向性形式的溝槽。

將發(fā)生侵蝕腐蝕的金屬例子:

• 海水中的青銅

• 水中的銅

氣蝕

對(duì)于具有高流速的泵送液體，其壓力將減小。當(dāng)壓力低于液體蒸汽壓時(shí)，將形成氣泡(即液體沸騰)。在形成蒸汽氣泡的區(qū)域內(nèi)，液體沸騰。當(dāng)壓力重新升高時(shí)，蒸汽氣泡驟然

破裂，因而產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。結(jié)果，蒸汽氣泡的驟然破裂將金屬或氧化物從表面上移走。將發(fā)生氣蝕的金屬例子:

• 在高溫水中的鑄鐵

• 在海水中的青銅

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)是指拉伸應(yīng)力(外部施加的或內(nèi)部的)與腐蝕性環(huán)境相結(jié)合的影響。在無(wú)任何顯著形變或材料明顯損耗的情況下，材料可能發(fā)生開(kāi)裂。通常，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象伴隨有點(diǎn)蝕。

將發(fā)生氣蝕的金屬例子:

• 在高溫水中的鑄鐵

• 在海水中的青銅

腐蝕疲勞

純粹的機(jī)械疲勞是指當(dāng)材料承受一個(gè)比極限拉伸強(qiáng)度低得多的周期性負(fù)載時(shí)，材料將發(fā)生機(jī)械性能減弱。如果金屬同時(shí)處于一個(gè)腐蝕性環(huán)境中，在甚至更小的應(yīng)力下，經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間，

將發(fā)生材料斷裂。與純粹的機(jī)械疲勞相比，在腐蝕性疲勞中沒(méi)有疲勞極限。將發(fā)生疲勞腐蝕的金屬例子:。在腐蝕性空氣中的鋁結(jié)構(gòu)

電化學(xué)腐蝕

當(dāng)一個(gè)腐蝕性電極和兩個(gè)金屬材料相互接觸(原電池)時(shí)，在賤材料(陽(yáng)極)處腐蝕增加，在貴材料(陰極)上腐蝕減少。此腐蝕的增大被稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕。金屬或合金在原電池內(nèi)發(fā)生腐蝕的

趨勢(shì)由其在電勢(shì)序中的位置所決定。電勢(shì)序指明各種金屬與合金在一定環(huán)境(例如海水)中的相對(duì)位置。在電勢(shì)序中金屬相距越遠(yuǎn)，電化學(xué)腐蝕的效應(yīng)就越強(qiáng)。越靠近上端的金屬或合金越

貴，而越靠下端的越賤。

將發(fā)生電化學(xué)腐蝕的金屬例子:

• 與1.4401接觸的鋼

• 與銅接觸的鋁

電化學(xué)腐蝕的原理被用于陰極保護(hù)。陰極保護(hù)是一種通過(guò)使用犧牲陽(yáng)極(鋅或鋁)或外加電流來(lái)減輕或防止金屬表面發(fā)生腐蝕。