金屬與(yu)腐蝕介質之間由于化學和電化學作用而引(yin)起(qi)的損傷(shang)或失效。
一(yi)、按腐蝕作用(yong)的性質分類
可分為(wei)化學腐(fu)蝕(shi)和電(dian)化學腐(fu)蝕(shi)。
①. 化學(xue)腐(fu)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. 電化學腐蝕
鋼鐵和不銹(xiu)鋼在潮濕大氣、水(shui)溶液(ye)(ye)和酸、堿(jian)、鹽等電(dian)解質溶液(ye)(ye)中所產生(sheng)的(de)(de)腐(fu)蝕，在腐(fu)蝕過程中有離(li)子(zi)(zi)（電(dian)子(zi)(zi)）產生(sheng)。電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕的(de)(de)實質是原(yuan)電(dian)池(chi)的(de)(de)作(zuo)用。
在水溶液(ye)中(zhong)，前面已(yi)述(shu)及金(jin)屬(shu)(shu)變為離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)（離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)），這就是(shi)腐蝕，而金(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)的(de)難易，即離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)的(de)傾(qing)向(xiang)(xiang)則(ze)系以(yi)其標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)來表征，人們以(yi)氫（H＋）的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)為基準(zhun)(zhun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)(xiang)較大(da)，即標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)較負的(de)金(jin)屬(shu)(shu)為陽(yang)極，而離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)(xiang)較小，即標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)較正的(de)金(jin)屬(shu)(shu)為陰極。在水溶液(ye)中(zhong)，陰極與陽(yang)極間的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)之差是(shi)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學腐蝕的(de)動力。
在鋼(gang)鐵和(he)不銹(xiu)鋼(gang)等金屬(shu)電化學腐蝕的(de)條件下，與原電池的(de)不同點是陽(yang)極(ji)釋放電子的(de)陽(yang)極(ji)過程和(he)陰極(ji)獲得電子的(de)陰極(ji)過程系在同一金屬(shu)的(de)表面上進行的(de)，由于此過程用肉眼(yan)不可見，人們將此種(zhong)陽(yang)極(ji)-陰極(ji)構成的(de)電池稱為腐蝕微(wei)電池。
·鋼鐵生(sheng)銹的(de)電化(hua)學腐蝕(shi)過程
鋼鐵(tie)在表面上有水和(he)氧(yang)(yang) 存在的(de)介質中(zhong)，基(ji)體中(zhong)的(de)鐵(tie)（Fe）會成為鐵(tie)離子(zi)，即(ji) 這就是陽極(ji)(ji)氧(yang)(yang)化反應；同時，溶液中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)（接受了游離的(de)電子(zi)（e）進(jin)行(xing)著陰(yin)極(ji)(ji)反應，即(ji)，這是陰(yin)極(ji)(ji)還原反應，經過： 和(he)3就是反應所(suo)形成的(de)鐵(tie)銹。
如果鋼(gang)鐵是在酸性溶液中(zhong)，因(yin)為H＋濃(nong)度高（即(ji)pH值低），H＋可(ke)接受電子（e）反應生成(cheng)，即(ji)，這是鐵產生了(le)析出氫的腐(fu)蝕。
·不銹鋼的電化學腐蝕過程和陽(yang)極極化曲(qu)線
將(jiang)不銹鋼或可鈍(dun)(dun)化(hua)的金屬置(zhi)于(yu)電(dian)(dian)解(jie)質溶液(ye)中，采用現代(dai)電(dian)(dian)化(hua)學技術(shu)測定電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位（E）與腐(fu)蝕電(dian)(dian)流（i）間(jian)的關系便可得到描述不銹鋼電(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)蝕過程(cheng)的陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲線（示(shi)意圖(tu)見圖(tu)8.1。從此圖(tu)可看出(chu)典型(xing)的陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲線系由(you)活性溶解(jie)區（活化(hua)區）；鈍(dun)(dun)化(hua)過渡區；鈍(dun)(dun)化(hua)（態）區和過鈍(dun)(dun)化(hua)區（電(dian)(dian)位高于(yu) 等四部分所組成。
活化區 隨電(dian)位升高，陽極溶解(jie)電(dian)流密(mi)度(du)不(bu)斷增加(jia)，當為鈍化電(dian)位），陽極溶解(jie)電(dian)流密(mi)度(du)達到最大值 ，此時不(bu)銹(xiu)鋼的溶解(jie)處于活化腐蝕狀(zhuang)態(tai)。
鈍化(hua)過渡(du)區(qu) 此(ci)區(qu)與 為活化(hua)電位）之間相距很(hen)近，當溶解電流(liu)密度越過最大(da)值(zhi)(zhi)后(hou)，隨后(hou)急(ji)劇下(xia)降且處于不穩定(ding)態，此(ci)時，很(hen)難測得各點的穩定(ding)數值(zhi)(zhi)。
鈍化（態）區 電(dian)位高于EF時(shi)，不銹鋼表(biao)面形成(cheng)富鉻氧化物（鈍化膜），阻礙不銹鋼的溶(rong)解(jie)的進(jin)行。此時(shi)陽(yang)極溶(rong)解(jie)電(dian)流(liu)密度(du)（稱維鈍電(dian)流(liu)）很(hen)小（僅約幾十萬(wan)分之(zhi)一），且基本(ben)與(yu)電(dian)位無關(guan)。在此區內，陽(yang)極溶(rong)解(jie)的腐(fu)(fu)蝕產物與(yu)活(huo)化溶(rong)解(jie)區活(huo)性溶(rong)解(jie)時(shi)的腐(fu)(fu)蝕產物完全不同(tong)。此時(shi)的氧化膜的腐(fu)(fu)蝕速率代表(biao)著此不銹鋼的腐(fu)(fu)蝕速率。
過鈍化(hua)(hua)區 電(dian)(dian)位超過后稱過鈍化(hua)(hua)電(dian)(dian)位），隨電(dian)(dian)位升(sheng)(sheng)高電(dian)(dian)流密度(du)(du)再次(ci)增(zeng)(zeng)大(da)，此時有的(de)不銹鋼，例如18-8（304）在硝酸中(zhong)當(dang)酸濃(nong)度(du)(du)達到高濃(nong)條件時，會由于(yu)鈍化(hua)(hua)膜的(de)三價鉻(ge)離子氧(yang)化(hua)(hua)成六價鉻(ge)離子（而受到破壞，使(shi)不銹鋼溶解(jie)速(su)度(du)(du)上升(sheng)(sheng)，出(chu)現(xian)腐(fu)蝕(shi)速(su)率上升(sheng)(sheng)的(de)全面腐(fu)蝕(shi)（見圖(tu)8.2）。從圖(tu)8.2可知，在50℃條件下當(dang)硝酸濃(nong)度(du)(du)大(da)于(yu)90％時，18-8鋼的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)率開始急劇增(zeng)(zeng)加，即(ji)在此溫(wen)度(du)(du)下，18-8鋼出(chu)現(xian)過鈍化(hua)(hua)腐(fu)蝕(shi)的(de)臨(lin)界硝酸濃(nong)度(du)(du)應為90％。
圖8.3指(zhi)出，當不銹鋼的(de)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(wei)(wei)未達到(dao)過(guo)鈍(dun)化電(dian)(dian)位(wei)(wei)前，而達到(dao)Eb 電(dian)(dian)位(wei)(wei)時，不銹鋼的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度也(ye)急劇上升，這表明不銹鋼有局部腐(fu)蝕(shi)(shi)-點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）出現(xian)，Eb則稱為(wei)點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）電(dian)(dian)位(wei)(wei)或擊(ji)穿電(dian)(dian)位(wei)(wei)。這種腐(fu)蝕(shi)(shi)現(xian)象極易在含有Cl-等活性離子的(de)介質中出現(xian)，這與(yu)在鈍(dun)化膜薄弱部位(wei)(wei)Cl-的(de)存在會與(yu)氧（O）和氫氧根（OH）進(jin)行置換形成金(jin)屬氧化物的(de)鉻鹽(yan)所導致的(de)鈍(dun)化膜結構的(de)破(po)壞有關(guan)。
從(cong)研(yan)究一些因素對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)行為的(de)影(ying)響(xiang)中發現，凡有利于(yu)下述(shu)因素的(de)變化(hua)(hua)(hua)，均對(dui)(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)有益。例(li)如，能(neng)使最大鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流imax減小(xiao)，鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)起始電(dian)位和(he)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)終止電(dian)位向(xiang)(xiang)負向(xiang)(xiang)移動，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)就變得易(yi)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)；當(dang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜的(de)擊穿(chuan)電(dian)位和(he)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位 朝正向(xiang)(xiang)移動時，穩定鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)區(qu)將擴大，鈍(dun)(dun)態(tai)腐(fu)蝕電(dian)流密度將減小(xiao)，這(zhe)會(hui)有利于(yu)提高鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)完善程度，降(jiang)低鈍(dun)(dun)態(tai)的(de)腐(fu)蝕速度。圖8.4系在(zai)中， 合(he)金(jin)的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線。可以看出鋼(gang)中鉻量對(dui)(dui)其陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線的(de)影(ying)響(xiang)以及 后，此(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)易(yi)于(yu)從(cong)活化(hua)(hua)(hua)態(tai)向(xiang)(xiang)鈍(dun)(dun)態(tai)轉變的(de)趨(qu)向(xiang)(xiang)。同時，此(ci)圖還指(zhi)出了即使合(he)金(jin)中含≥12％Cr已處于(yu)穩定鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)態(tai)時，其腐(fu)蝕電(dian)流密度雖然(ran)很(hen)小(xiao)，但并(bing)不(bu)(bu)是(shi)零。這(zhe)就告(gao)訴(su)我們，處于(yu)鈍(dun)(dun)態(tai)的(de)合(he)金(jin)耐腐(fu)蝕但這(zhe)并(bing)不(bu)(bu)是(shi)不(bu)(bu)腐(fu)蝕。
二、按腐蝕的形態分類
可(ke)分為全面（均(jun)勻）腐蝕和局部腐蝕。
全(quan)面(mian)腐(fu)蝕：腐(fu)蝕分布在(zai)介質(zhi)與不銹鋼相(xiang)接觸的整個(ge)界面(mian)上，全(quan)面(mian)腐(fu)蝕主(zhu)要(yao)出現在(zai)酸、堿、鹽(yan)等腐(fu)蝕環(huan)境中；
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。
局部腐(fu)蝕的危害遠(yuan)遠(yuan)大于全(quan)面(mian)腐(fu)蝕，許多局部腐(fu)蝕常常在設備、構件(jian)等沒有(you)任(ren)何宏觀(guan)變形甚至(zhi)在沒有(you)任(ren)何破(po)損預兆的情況下，就會迅速、突然地破(po)壞，從而造成(cheng)嚴重的甚至(zhi)是(shi)災難性的后(hou)果。
