所謂金屬腐蝕是指在一定的環境中,金屬與周圍介質間由于化學或電化學作用而引起的壞。金屬腐蝕的分類很多。按其作用性質分為化學腐蝕和電化學腐蝕。按發生腐蝕過程的環境和條件可分為高溫腐蝕(包括液態金屬腐蝕、熔鹽腐蝕、燃氣腐等),大氣腐蝕,海水腐蝕,土壤腐蝕,工業水腐蝕,酸、堿、鹽的腐蝕等。
按腐蝕形態可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕是指腐蝕分布在整個金屬表面上,也稱一般腐蝕。在全面腐蝕過程中,進行金屬溶解反應和物質還原反應的區域(陽極區和陰極區)都是非常微小的,陽、陰極區域的位置是不固定的,是在腐蝕過程中隨機變化的,結果腐蝕分布相對地均勻,危害相對地也小些。局部腐蝕僅局限在金屬某一部位上,在局部腐蝕過程中,陰極區和陽極區是截然分開的,通常是陰極區面積相對較大,陽極區面積相對很小,結果是腐蝕高度集中在局部位置上,危害程度嚴重,因此受到普遍重視。局部腐蝕又分為縫隙腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕破裂、電偶腐蝕、腐蝕疲勞和沖刷腐蝕等。最常見而且危害最大的腐蝕現象將在后面分別討論,這里不再敘述。其余幾種在這里作簡單的介紹。
一、電偶(ou)腐蝕(Galivanic Corrosion)
異種金屬(shu)(shu)相接觸(chu),又都處于同一或相連通的電(dian)解(jie)質(zhi)溶液中,由于不同金屬(shu)(shu)之間(jian)存在(zai)實際(腐蝕(shi))電(dian)位(wei)差,使電(dian)位(wei)較低(較負)的金屬(shu)(shu)(也就是陽極)加(jia)速度腐蝕(shi),這種現象稱為電(dian)偶腐蝕(shi)。
在(zai)不同(tong)介質中,各種(zhong)金屬有不同(tong)的實際電極(ji)(ji)(ji)電位,電偶(ou)腐(fu)(fu)蝕取決(jue)兩種(zhong)金屬之間在(zai)介質中的實際電極(ji)(ji)(ji)電位差(cha),電位差(cha)越大(da)(da)(da),腐(fu)(fu)蝕可能性越大(da)(da)(da)。陰陽極(ji)(ji)(ji)面積比(bi)越大(da)(da)(da),也就(jiu)是大(da)(da)(da)陰極(ji)(ji)(ji)、小(xiao)陽極(ji)(ji)(ji)的電偶(ou),陽極(ji)(ji)(ji)腐(fu)(fu)蝕電流(liu)密度愈(yu)(yu)大(da)(da)(da),腐(fu)(fu)蝕愈(yu)(yu)嚴(yan)重。
二、腐蝕疲勞(lao)(Corrosion fatigue)
在交變(bian)應力和(he)(he)腐(fu)蝕(shi)介質同時作用下,金屬的(de)疲勞(lao)強度或疲勞(lao)壽命較無腐(fu)蝕(shi)作用時有所降低,這種現象叫做腐(fu)蝕(shi)疲勞(lao)。它主要指(zhi)由于腐(fu)蝕(shi)的(de)破壞作用使疲勞(lao)性能下降。腐(fu)蝕(shi)疲勞(lao)對任何(he)(he)金屬在任何(he)(he)腐(fu)蝕(shi)介質中都可能發生,不要求特定的(de)材料和(he)(he)介質組合。
三、沖刷腐蝕(Erosion-Corrosion)
指溶(rong)(rong)液與材料(liao)以比較(jiao)高的速度(du)作相對運動(dong),沖刷和腐(fu)(fu)蝕(shi)共同引起的材料(liao)表(biao)(biao)面損傷(shang)(shang)現象,又稱磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)。這(zhe)種損傷(shang)(shang)比沖刷或(huo)腐(fu)(fu)蝕(shi)單獨(du)存在(zai)時(shi),造(zao)成的損傷(shang)(shang)大(da)得多。當(dang)溶(rong)(rong)液中含有研磨作用的固體顆粒時(shi),就(jiu)更易產(chan)生(sheng)這(zhe)種破(po)壞。沖刷腐(fu)(fu)蝕(shi)還包括(kuo):因(yin)金(jin)屬(shu)制(zhi)品幾何形狀突(tu)變而使較(jiao)高流速溶(rong)(rong)液沖擊(ji)(ji)金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面產(chan)生(sheng)湍(tuan)流,造(zao)成的金(jin)屬(shu)破(po)壞即湍(tuan)流腐(fu)(fu)蝕(shi)(或(huo)沖擊(ji)(ji)腐(fu)(fu)蝕(shi));金(jin)屬(shu)與介(jie)質之(zhi)間作高速相對運動(dong)產(chan)生(sheng)的氣(qi)泡在(zai)破(po)滅時(shi)產(chan)生(sheng)的沖擊(ji)(ji)壓力極大(da),使材料(liao)遭受損傷(shang)(shang)即空(kong)蝕(shi)(Cavitation-Corrosion),也叫氣(qi)蝕(shi)。
四、選擇性腐蝕
合金中某一成(cheng)分(fen)或(huo)某一組(zu)織優先腐(fu)蝕,另一成(cheng)分(fen)或(huo)組(zu)織不腐(fu)蝕或(huo)很小腐(fu)蝕,這種現象叫做選擇(ze)性(xing)腐(fu)蝕。如(ru)奧氏體與(yu)鐵素體(Y+a)兩(liang)相(xiang)組(zu)織中,由于Y與(yu)α兩(liang)相(xiang)在不同(tong)(tong)的介質中具有不同(tong)(tong)的電極(ji)電位,所以(yi)可能造成(cheng)電極(ji)電位較(jiao)負者(Y或(huo)α)優先發生腐(fu)蝕。