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(yi)、電偶(ou)腐蝕(Galivanic Corrosion)
異種金(jin)屬相(xiang)接觸,又(you)都處于同(tong)一或相(xiang)連通(tong)的電解質溶液中(zhong),由(you)于不(bu)同(tong)金(jin)屬之間存在實際(腐蝕)電位差(cha),使電位較低(較負)的金(jin)屬(也就是陽極)加速(su)度腐蝕,這種現象稱(cheng)為(wei)電偶(ou)腐蝕。
在不(bu)同介(jie)質中,各種(zhong)金屬(shu)(shu)有不(bu)同的(de)實(shi)(shi)際(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位,電(dian)(dian)偶腐(fu)蝕取(qu)決兩種(zhong)金屬(shu)(shu)之間(jian)在介(jie)質中的(de)實(shi)(shi)際(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位差,電(dian)(dian)位差越(yue)大(da)(da),腐(fu)蝕可能性(xing)越(yue)大(da)(da)。陰陽(yang)極(ji)(ji)面積比越(yue)大(da)(da),也就是大(da)(da)陰極(ji)(ji)、小陽(yang)極(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)偶,陽(yang)極(ji)(ji)腐(fu)蝕電(dian)(dian)流(liu)密度(du)愈大(da)(da),腐(fu)蝕愈嚴重。
二(er)、腐蝕疲勞(Corrosion fatigue)
在(zai)交(jiao)變應(ying)力和腐(fu)(fu)蝕(shi)介質同時作(zuo)用下,金屬(shu)的疲勞(lao)強度或疲勞(lao)壽命較無腐(fu)(fu)蝕(shi)作(zuo)用時有所降低,這種現象叫做腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞(lao)。它(ta)主要指由于腐(fu)(fu)蝕(shi)的破壞作(zuo)用使疲勞(lao)性能下降。腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞(lao)對任(ren)何(he)金屬(shu)在(zai)任(ren)何(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)介質中(zhong)都可能發生,不(bu)要求特定的材料和介質組合。
三、沖刷腐蝕(Erosion-Corrosion)
指溶液(ye)與材料以比(bi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)速度作相對運動,沖(chong)刷(shua)和腐蝕共同引起的(de)材料表(biao)面損(sun)傷(shang)現(xian)象,又稱磨損(sun)腐蝕。這(zhe)種(zhong)損(sun)傷(shang)比(bi)沖(chong)刷(shua)或(huo)(huo)腐蝕單獨存在時(shi),造成的(de)損(sun)傷(shang)大得多。當溶液(ye)中(zhong)含有(you)研磨作用的(de)固(gu)體(ti)顆粒(li)時(shi),就更易(yi)產生(sheng)這(zhe)種(zhong)破壞(huai)。沖(chong)刷(shua)腐蝕還包括:因金屬(shu)制品(pin)幾何形狀(zhuang)突變而使較(jiao)高(gao)(gao)流(liu)(liu)速溶液(ye)沖(chong)擊(ji)金屬(shu)表(biao)面產生(sheng)湍(tuan)流(liu)(liu),造成的(de)金屬(shu)破壞(huai)即湍(tuan)流(liu)(liu)腐蝕(或(huo)(huo)沖(chong)擊(ji)腐蝕);金屬(shu)與介質之間作高(gao)(gao)速相對運動產生(sheng)的(de)氣(qi)泡在破滅時(shi)產生(sheng)的(de)沖(chong)擊(ji)壓(ya)力極大,使材料遭受損(sun)傷(shang)即空蝕(Cavitation-Corrosion),也叫氣(qi)蝕。
四、選擇性腐蝕
合金中(zhong)某一(yi)成分(fen)或某一(yi)組織(zhi)優先腐(fu)蝕,另一(yi)成分(fen)或組織(zhi)不(bu)腐(fu)蝕或很小腐(fu)蝕,這種(zhong)現象叫(jiao)做選(xuan)擇性腐(fu)蝕。如(ru)奧氏體與鐵素體(Y+a)兩相組織(zhi)中(zhong),由于(yu)Y與α兩相在(zai)不(bu)同的(de)(de)介質中(zhong)具有不(bu)同的(de)(de)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei),所以可(ke)能(neng)造成電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)較(jiao)負者(Y或α)優先發(fa)生腐(fu)蝕。