金屬腐蝕的原因是什么?

1. 均勻腐蝕發(fā)生在暴露于介質(zhì)或大面積的整個(gè)表面上。宏觀均勻腐蝕損傷稱(chēng)為均勻腐蝕、煙道腐蝕和酸堿池腐蝕

2. 接觸腐蝕將兩種具有不同電勢(shì)的金屬或合金相互接觸并浸入電解液溶質(zhì)溶液中。它們之間有一股水流。正電位金屬的腐蝕速率降低，負(fù)電位金屬的腐蝕速率增加。

3.選擇性腐蝕合金中的一種元素由于腐蝕而優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱(chēng)為選擇性腐蝕。

4. 點(diǎn)蝕集中在金屬表面單個(gè)的小點(diǎn)上。深度較大的腐蝕稱(chēng)為點(diǎn)蝕，又稱(chēng)小孔腐蝕和點(diǎn)蝕。

5. 縫隙腐蝕會(huì)在金屬表面的縫隙和被覆蓋部分產(chǎn)生嚴(yán)重的縫隙腐蝕。

6. 沖蝕腐蝕是由于介質(zhì)與金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而加速腐蝕過(guò)程的一種腐蝕，如風(fēng)機(jī)、塵管、滾筒篩等的沖擊腐蝕

7. 晶間腐蝕是一種優(yōu)先腐蝕金屬或合金晶界及晶界附近區(qū)域的腐蝕，但晶粒本身的腐蝕相對(duì)較小。

8. 應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)和腐蝕疲勞裂紋(SCC)是在一定的金屬介質(zhì)系統(tǒng)中，由腐蝕和拉應(yīng)力共同作用引起的材料斷裂。

9. 電解液中的氫損傷金屬可通過(guò)腐蝕、酸洗、陰極保護(hù)或電鍍的氫滲透而損傷

當(dāng)金屬與周?chē)橘|(zhì)接觸時(shí)，化學(xué)和電化學(xué)作用造成的損傷稱(chēng)為金屬腐蝕。從熱力學(xué)的角度來(lái)看，除少數(shù)貴金屬(如Au和PT)外，所有金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的傾向，即金屬腐蝕是一種自發(fā)的、普遍的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后，會(huì)發(fā)生形狀、顏色和機(jī)械性能的變化，造成設(shè)備損壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染、燃燒或爆炸等惡性事故，以及嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。據(jù)估計(jì)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占其國(guó)民生產(chǎn)總值的3.5% ~ 4.2%，超過(guò)了每年重大災(zāi)害(火災(zāi)、風(fēng)、地震等)的總損失。有人甚至估計(jì)，世界上每年大約有1億噸金屬被腐蝕、報(bào)廢和丟失!因此，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。

金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過(guò)程釋放自由電子，而脫電子過(guò)程是除去自由電子的過(guò)程。

陽(yáng)離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過(guò)程必須與脫電子過(guò)程同時(shí)配合才能完成整個(gè)反應(yīng)。

因此，只有通過(guò)電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實(shí)際的腐蝕過(guò)程是一個(gè)非常緩慢而相對(duì)均勻地在表面上失去金屬原子的過(guò)程。在某些條件下，如果在一個(gè)區(qū)域形成陽(yáng)極或陰極區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見(jiàn)的腐蝕坑。

鋼鐵不會(huì)很快被腐蝕，因?yàn)樗谋砻嬖谒袝?huì)形成一層氧化保護(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱(chēng)為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會(huì)形成很薄的保護(hù)層，有時(shí)甚至薄得肉眼無(wú)法分辨。由于這種薄保護(hù)層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

,&,根據(jù)金屬材料的腐蝕失效模式，腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在實(shí)際的腐蝕系統(tǒng)中，大多數(shù)金屬的腐蝕是局部腐蝕。由于局部腐蝕發(fā)生在金屬表面的小范圍內(nèi)，大多數(shù)金屬表面的腐蝕量都很小，但工程結(jié)構(gòu)、零部件的使用壽命主要取決于局部腐蝕損傷的發(fā)展。

,局部腐蝕是指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料表面的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)，而其他大多數(shù)表面的腐蝕非常輕微甚至沒(méi)有腐蝕。

,局部腐蝕是由于金屬本身(結(jié)構(gòu)、組織、化學(xué)成分、表面狀態(tài))和腐蝕介質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)不均勻，即不同部位具有不同的電極電位，從而導(dǎo)致電位差，成為局部腐蝕的驅(qū)動(dòng)力。腐蝕往往優(yōu)先發(fā)生在電極電位低的部位。在局部腐蝕過(guò)程中，腐蝕電池的陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)一般是完全分離的，可以通過(guò)目視或微觀檢查加以區(qū)分。一般來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極的面積要比陰極的面積小得多，即形成了所謂的小陽(yáng)極大陰極的構(gòu)型。對(duì)于這種配置，由于陰極面積比較大，陰極退極化作用很大，小陽(yáng)極區(qū)域的腐蝕非常嚴(yán)重，腐蝕集中在金屬表面的局部陽(yáng)極區(qū)域。

,當(dāng)發(fā)生局部腐蝕時(shí)，由于金屬表面細(xì)化程度不同，不能用平均腐蝕速率來(lái)估計(jì)局部腐蝕程度。一般情況下，局部腐蝕引起的金屬損失相對(duì)較小，但結(jié)構(gòu)在發(fā)生局部腐蝕時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，危害非常大，往往會(huì)引起災(zāi)難性事故。