金屬與腐蝕(shi)介質之(zhi)間由于(yu)化學和電化學作用(yong)而引起的損傷或(huo)失(shi)效。
一、按(an)腐(fu)蝕(shi)作用的性質(zhi)分類
可(ke)分為化學腐(fu)蝕和電化學腐(fu)蝕。
①. 化學(xue)腐蝕
在非電解質溶液中所產生的腐蝕，例如高溫下不銹鋼的氧化（化學腐蝕不屬于本節討論范圍）。
②. 電化學腐(fu)蝕
鋼鐵和不銹鋼在潮濕大(da)氣、水溶液和酸、堿、鹽等電解質溶液中(zhong)所產生的(de)腐蝕，在腐蝕過(guo)程中(zhong)有離子（電子）產生。電化學腐蝕的(de)實質是原電池的(de)作(zuo)用。
在(zai)水溶液中，前面已(yi)述及金(jin)屬(shu)(shu)變為離子(zi)(zi)(zi)（離子(zi)(zi)(zi)化(hua)），這就是腐蝕(shi)，而金(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)(zi)(zi)化(hua)的(de)難易，即(ji)(ji)離子(zi)(zi)(zi)化(hua)的(de)傾向(xiang)則系(xi)以(yi)其標(biao)(biao)(biao)準(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位(wei)(wei)來表征，人(ren)們以(yi)氫（H＋）的(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位(wei)(wei)為基準(zhun)，離子(zi)(zi)(zi)化(hua)傾向(xiang)較大，即(ji)(ji)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位(wei)(wei)較負的(de)金(jin)屬(shu)(shu)為陽(yang)極(ji)(ji)，而離子(zi)(zi)(zi)化(hua)傾向(xiang)較小(xiao)，即(ji)(ji)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位(wei)(wei)較正的(de)金(jin)屬(shu)(shu)為陰極(ji)(ji)。在(zai)水溶液中，陰極(ji)(ji)與陽(yang)極(ji)(ji)間(jian)的(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位(wei)(wei)之差是金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)化(hua)學腐蝕(shi)的(de)動力(li)。
在鋼(gang)鐵和不銹鋼(gang)等金屬電(dian)(dian)化學(xue)腐蝕的(de)條(tiao)件(jian)下，與原電(dian)(dian)池的(de)不同點是陽(yang)極(ji)釋(shi)放電(dian)(dian)子(zi)的(de)陽(yang)極(ji)過程(cheng)和陰極(ji)獲(huo)得(de)電(dian)(dian)子(zi)的(de)陰極(ji)過程(cheng)系在同一金屬的(de)表面(mian)上進行的(de)，由(you)于此過程(cheng)用肉眼不可見，人們(men)將(jiang)此種陽(yang)極(ji)-陰極(ji)構(gou)成的(de)電(dian)(dian)池稱為腐蝕微(wei)電(dian)(dian)池。
·鋼鐵生銹的(de)電化學腐蝕過程
鋼鐵(tie)在表面上有(you)水和氧 存在的(de)介(jie)質中(zhong)，基體中(zhong)的(de)鐵(tie)（Fe）會成為鐵(tie)離子(zi)，即(ji) 這就(jiu)是陽極(ji)氧化反(fan)應(ying)；同(tong)時，溶液(ye)中(zhong)的(de)氧（接受了游(you)離的(de)電子(zi)（e）進行著陰極(ji)反(fan)應(ying)，即(ji)，這是陰極(ji)還原反(fan)應(ying)，經過： 和3就(jiu)是反(fan)應(ying)所形成的(de)鐵(tie)銹(xiu)。
如果鋼鐵(tie)是在酸性(xing)溶(rong)液中，因為(wei)H＋濃度高（即pH值低），H＋可(ke)接受電(dian)子（e）反應生成(cheng)，即，這是鐵(tie)產生了(le)析出氫的腐蝕。
·不銹鋼的電化學腐蝕過程和陽極極化曲線
將(jiang)不(bu)銹鋼或可鈍(dun)化(hua)的(de)金屬置(zhi)于電(dian)解質溶液中，采用現(xian)代電(dian)化(hua)學技術測定電(dian)極(ji)電(dian)位（E）與(yu)腐蝕電(dian)流（i）間(jian)的(de)關系便可得到描述不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學腐蝕過(guo)(guo)程的(de)陽極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線(xian)（示意(yi)圖(tu)(tu)見圖(tu)(tu)8.1。從此圖(tu)(tu)可看出典(dian)型的(de)陽極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線(xian)系由活性溶解區（活化(hua)區）；鈍(dun)化(hua)過(guo)(guo)渡區；鈍(dun)化(hua)（態(tai)）區和過(guo)(guo)鈍(dun)化(hua)區（電(dian)位高(gao)于 等四部分所組成。
活(huo)化區 隨電位(wei)升高，陽極(ji)(ji)溶(rong)解電流(liu)密度不(bu)斷增加(jia)，當(dang)為鈍化電位(wei)），陽極(ji)(ji)溶(rong)解電流(liu)密度達到最大值 ，此時不(bu)銹鋼的(de)溶(rong)解處于活(huo)化腐蝕狀態(tai)。
鈍化過渡區 此區與(yu) 為活(huo)化電位）之間相(xiang)距很(hen)近，當溶(rong)解電流密(mi)度越過最大(da)值(zhi)后，隨后急(ji)劇下降且處于不(bu)穩(wen)定態，此時，很(hen)難測得各(ge)點的穩(wen)定數(shu)值(zhi)。
鈍化（態(tai)）區(qu) 電(dian)位(wei)(wei)高(gao)于EF時，不銹鋼(gang)(gang)表面形成(cheng)富(fu)鉻氧化物(wu)（鈍化膜(mo)），阻礙不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)溶解的(de)(de)進行。此時陽極溶解電(dian)流密度（稱維鈍電(dian)流）很小(xiao)（僅(jin)約幾十萬(wan)分之一(yi)），且基(ji)本與(yu)(yu)電(dian)位(wei)(wei)無關(guan)。在此區(qu)內(nei)，陽極溶解的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物(wu)與(yu)(yu)活化溶解區(qu)活性溶解時的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物(wu)完全不同(tong)。此時的(de)(de)氧化膜(mo)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)代表著(zhu)此不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)。
過(guo)(guo)鈍化區 電位(wei)超過(guo)(guo)后稱過(guo)(guo)鈍化電位(wei)），隨(sui)電位(wei)升(sheng)(sheng)高電流密度再次增(zeng)大，此(ci)時有的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)，例如(ru)18-8（304）在(zai)硝酸(suan)(suan)中當酸(suan)(suan)濃(nong)度達到(dao)高濃(nong)條(tiao)件(jian)(jian)時，會由(you)于鈍化膜(mo)的(de)(de)三價(jia)鉻離(li)子氧化成六價(jia)鉻離(li)子（而受(shou)到(dao)破壞，使不(bu)銹鋼(gang)溶解(jie)速(su)度上升(sheng)(sheng)，出(chu)現腐蝕速(su)率(lv)上升(sheng)(sheng)的(de)(de)全面(mian)腐蝕（見圖(tu)8.2）。從(cong)圖(tu)8.2可知，在(zai)50℃條(tiao)件(jian)(jian)下當硝酸(suan)(suan)濃(nong)度大于90％時，18-8鋼(gang)的(de)(de)腐蝕速(su)率(lv)開始急劇增(zeng)加，即在(zai)此(ci)溫度下，18-8鋼(gang)出(chu)現過(guo)(guo)鈍化腐蝕的(de)(de)臨(lin)界硝酸(suan)(suan)濃(nong)度應(ying)為90％。
圖8.3指出(chu)，當不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)未達到過鈍化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)前，而達到Eb 電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)時，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密度也急(ji)劇上升，這表明不(bu)(bu)銹(xiu)鋼有局部腐蝕(shi)(shi)-點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）出(chu)現，Eb則稱為(wei)點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)或擊穿電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)。這種腐蝕(shi)(shi)現象極易在含有Cl-等活(huo)性離子(zi)的(de)介質(zhi)中出(chu)現，這與(yu)在鈍化(hua)膜(mo)薄弱部位(wei)Cl-的(de)存在會與(yu)氧(yang)（O）和氫氧(yang)根(gen)（OH）進行置換形成金屬(shu)氧(yang)化(hua)物的(de)鉻鹽所導致的(de)鈍化(hua)膜(mo)結構的(de)破壞有關。
從研究(jiu)一些因(yin)素對不(bu)(bu)銹鋼陽極極化(hua)(hua)(hua)行為的(de)(de)(de)影響(xiang)中(zhong)(zhong)發現，凡(fan)有利于(yu)(yu)(yu)下述因(yin)素的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)，均對不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)有益。例如，能使(shi)最大鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電流(liu)imax減(jian)小，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)起始(shi)電位(wei)(wei)和鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)終止電位(wei)(wei)向(xiang)負向(xiang)移動(dong)，不(bu)(bu)銹鋼就變得易于(yu)(yu)(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)；當鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)擊穿電位(wei)(wei)和過鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電位(wei)(wei) 朝正向(xiang)移動(dong)時，穩(wen)定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)區將擴大，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態腐(fu)蝕(shi)電流(liu)密度(du)將減(jian)小，這會(hui)有利于(yu)(yu)(yu)提高鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)完善程(cheng)度(du)，降低鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du)。圖(tu)8.4系在中(zhong)(zhong)， 合(he)金的(de)(de)(de)陽極極化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)。可以看出(chu)鋼中(zhong)(zhong)鉻量對其陽極極化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)影響(xiang)以及(ji) 后，此(ci)不(bu)(bu)銹鋼易于(yu)(yu)(yu)從活化(hua)(hua)(hua)態向(xiang)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態轉(zhuan)變的(de)(de)(de)趨向(xiang)。同時，此(ci)圖(tu)還指(zhi)出(chu)了即使(shi)合(he)金中(zhong)(zhong)含≥12％Cr已處(chu)于(yu)(yu)(yu)穩(wen)定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)態時，其腐(fu)蝕(shi)電流(liu)密度(du)雖然很小，但(dan)并不(bu)(bu)是零。這就告(gao)訴我們，處(chu)于(yu)(yu)(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態的(de)(de)(de)合(he)金耐腐(fu)蝕(shi)但(dan)這并不(bu)(bu)是不(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)。
二、按(an)腐蝕的形態分類(lei)
可(ke)分為全面（均勻）腐(fu)蝕和局部(bu)腐(fu)蝕。
全(quan)(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)：腐蝕(shi)(shi)分(fen)布在介(jie)質與(yu)不銹鋼相(xiang)接觸的整個界面(mian)上(shang)，全(quan)(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)主要出現在酸、堿(jian)、鹽等腐蝕(shi)(shi)環境(jing)中；
局部腐蝕：腐蝕分布在不銹鋼表面的某些局部。局部腐蝕多出現在含鹵素離子，例如Cl-的大氣和水環境中。
局(ju)部(bu)腐(fu)蝕的(de)危(wei)害遠遠大于全面(mian)腐(fu)蝕，許多局(ju)部(bu)腐(fu)蝕常常在設備、構(gou)件(jian)等沒有任(ren)何(he)宏(hong)觀變形(xing)甚至在沒有任(ren)何(he)破(po)損預兆的(de)情(qing)況(kuang)下，就會迅速、突(tu)然地破(po)壞，從而造成嚴重的(de)甚至是災(zai)難(nan)性(xing)的(de)后果。
