金屬(shu)與(yu)腐(fu)蝕介質(zhi)之間由于化學和電(dian)化學作用(yong)而引(yin)起的損傷或失效。
一、按腐蝕作用的性質分類
可分為化學腐(fu)蝕和電化學腐(fu)蝕。
①. 化學腐蝕
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. 電化學腐蝕
鋼(gang)鐵和不銹鋼(gang)在(zai)(zai)潮濕(shi)大氣(qi)、水溶液和酸、堿、鹽等電(dian)解質溶液中所產生的(de)(de)腐蝕，在(zai)(zai)腐蝕過程(cheng)中有離子(zi)（電(dian)子(zi)）產生。電(dian)化學(xue)腐蝕的(de)(de)實質是原電(dian)池的(de)(de)作用。
在水(shui)溶液中，前面(mian)已述及金屬(shu)變為(wei)(wei)離子（離子化(hua)(hua)），這就是腐(fu)蝕，而金屬(shu)離子化(hua)(hua)的(de)(de)難易，即(ji)離子化(hua)(hua)的(de)(de)傾向則系以其(qi)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)來表征，人們(men)以氫（H＋）的(de)(de)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)基準(zhun)，離子化(hua)(hua)傾向較大，即(ji)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)較負的(de)(de)金屬(shu)為(wei)(wei)陽極(ji)(ji)，而離子化(hua)(hua)傾向較小，即(ji)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)較正的(de)(de)金屬(shu)為(wei)(wei)陰(yin)極(ji)(ji)。在水(shui)溶液中，陰(yin)極(ji)(ji)與陽極(ji)(ji)間的(de)(de)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)之差是金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)蝕的(de)(de)動力。
在(zai)鋼鐵和不(bu)銹鋼等金屬電(dian)化學腐蝕(shi)的(de)條件(jian)下，與(yu)原(yuan)電(dian)池的(de)不(bu)同(tong)點是陽(yang)極(ji)(ji)釋放電(dian)子的(de)陽(yang)極(ji)(ji)過(guo)程(cheng)和陰極(ji)(ji)獲得電(dian)子的(de)陰極(ji)(ji)過(guo)程(cheng)系(xi)在(zai)同(tong)一金屬的(de)表(biao)面上進行的(de)，由于此過(guo)程(cheng)用肉眼不(bu)可(ke)見，人們將此種陽(yang)極(ji)(ji)-陰極(ji)(ji)構成的(de)電(dian)池稱為腐蝕(shi)微電(dian)池。
·鋼鐵(tie)生銹的(de)電化學(xue)腐蝕過程
鋼鐵在表面上有水和氧(yang) 存在的(de)介質中，基體(ti)中的(de)鐵（Fe）會成為鐵離(li)子(zi)，即(ji) 這就是(shi)陽(yang)極氧(yang)化反(fan)(fan)應(ying)；同時(shi)，溶液中的(de)氧(yang)（接受了游離(li)的(de)電(dian)子(zi)（e）進行著陰極反(fan)(fan)應(ying)，即(ji)，這是(shi)陰極還(huan)原(yuan)反(fan)(fan)應(ying)，經(jing)過： 和3就是(shi)反(fan)(fan)應(ying)所形成的(de)鐵銹。
如果鋼鐵(tie)是在酸性溶(rong)液中，因為H＋濃度高(gao)（即pH值低），H＋可接受(shou)電子（e）反應生成，即，這是鐵(tie)產生了析出氫的腐蝕。
·不銹(xiu)鋼的電化(hua)(hua)學腐蝕過程和陽極極化(hua)(hua)曲線
將不銹鋼或可鈍化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)金屬置于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)溶液(ye)中，采用現代電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)技術測(ce)定電(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)（E）與腐(fu)蝕電(dian)(dian)(dian)(dian)流（i）間(jian)的(de)(de)關(guan)系便可得到描(miao)述不銹鋼電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕過程(cheng)的(de)(de)陽極極化(hua)(hua)(hua)曲線（示意圖見圖8.1。從此圖可看出(chu)典型的(de)(de)陽極極化(hua)(hua)(hua)曲線系由活(huo)性溶解(jie)區(qu)（活(huo)化(hua)(hua)(hua)區(qu)）；鈍化(hua)(hua)(hua)過渡區(qu)；鈍化(hua)(hua)(hua)（態(tai)）區(qu)和過鈍化(hua)(hua)(hua)區(qu)（電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)高于(yu) 等四部(bu)分所組成。
活化區 隨(sui)電(dian)位升高，陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解(jie)(jie)電(dian)流(liu)密度(du)不斷增加，當為鈍(dun)化電(dian)位），陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解(jie)(jie)電(dian)流(liu)密度(du)達到最大(da)值 ，此時不銹鋼的(de)溶(rong)解(jie)(jie)處(chu)于活化腐蝕狀態。
鈍化過渡區 此(ci)區與 為(wei)活化電位）之間相距很近，當溶解電流密(mi)度越過最大值(zhi)后(hou)，隨后(hou)急劇下(xia)降且處于不(bu)穩定(ding)態，此(ci)時(shi)，很難測(ce)得(de)各點的穩定(ding)數值(zhi)。
鈍(dun)(dun)化（態）區 電(dian)位高于EF時，不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)形成富鉻氧化物(wu)（鈍(dun)(dun)化膜），阻礙不(bu)銹(xiu)鋼的(de)溶(rong)解(jie)(jie)的(de)進(jin)行。此(ci)時陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)(jie)電(dian)流(liu)密度（稱維鈍(dun)(dun)電(dian)流(liu)）很小（僅約幾(ji)十萬分之一），且(qie)基本(ben)與電(dian)位無(wu)關。在此(ci)區內，陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)(jie)的(de)腐蝕產物(wu)與活化溶(rong)解(jie)(jie)區活性溶(rong)解(jie)(jie)時的(de)腐蝕產物(wu)完全不(bu)同。此(ci)時的(de)氧化膜的(de)腐蝕速率代表(biao)著(zhu)此(ci)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)腐蝕速率。
過鈍化(hua)區(qu) 電(dian)位超過后稱過鈍化(hua)電(dian)位），隨電(dian)位升高(gao)電(dian)流密度(du)再次(ci)增(zeng)大(da)，此時(shi)有(you)的(de)不銹鋼，例如18-8（304）在(zai)硝(xiao)酸中當(dang)酸濃度(du)達到(dao)高(gao)濃條(tiao)件時(shi)，會由于(yu)鈍化(hua)膜的(de)三價鉻離(li)(li)子氧化(hua)成(cheng)六價鉻離(li)(li)子（而(er)受到(dao)破壞，使不銹鋼溶解速度(du)上升，出(chu)現腐蝕(shi)速率上升的(de)全(quan)面腐蝕(shi)（見圖8.2）。從圖8.2可知(zhi)，在(zai)50℃條(tiao)件下(xia)當(dang)硝(xiao)酸濃度(du)大(da)于(yu)90％時(shi)，18-8鋼的(de)腐蝕(shi)速率開(kai)始急劇增(zeng)加，即在(zai)此溫度(du)下(xia)，18-8鋼出(chu)現過鈍化(hua)腐蝕(shi)的(de)臨界硝(xiao)酸濃度(du)應為(wei)90％。
圖8.3指出(chu)，當不銹鋼(gang)的電(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)未達(da)(da)到過鈍化(hua)電(dian)(dian)位(wei)(wei)前(qian)，而達(da)(da)到Eb 電(dian)(dian)位(wei)(wei)時，不銹鋼(gang)的腐蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流密度也急(ji)劇(ju)上(shang)升(sheng)，這(zhe)表(biao)明不銹鋼(gang)有(you)(you)局(ju)部腐蝕(shi)(shi)(shi)-點蝕(shi)(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)(shi)）出(chu)現，Eb則稱為點蝕(shi)(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)(shi)）電(dian)(dian)位(wei)(wei)或(huo)擊穿電(dian)(dian)位(wei)(wei)。這(zhe)種(zhong)腐蝕(shi)(shi)(shi)現象(xiang)極(ji)易在含有(you)(you)Cl-等活(huo)性離子的介質(zhi)中出(chu)現，這(zhe)與(yu)(yu)在鈍化(hua)膜(mo)薄(bo)弱部位(wei)(wei)Cl-的存在會與(yu)(yu)氧（O）和氫氧根(gen)（OH）進(jin)行置換形成金屬氧化(hua)物的鉻(ge)鹽所導致的鈍化(hua)膜(mo)結構(gou)的破壞(huai)有(you)(you)關(guan)。
從研究(jiu)一些(xie)因(yin)(yin)素對不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)行(xing)為的(de)(de)(de)影響中(zhong)發(fa)現，凡(fan)有利于(yu)(yu)下述因(yin)(yin)素的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)，均對不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)有益(yi)。例如，能使最大(da)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)流imax減小(xiao)，鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)起始電(dian)位(wei)(wei)和鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)終(zhong)止電(dian)位(wei)(wei)向負向移動，不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)就變(bian)得易(yi)于(yu)(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)；當鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)擊穿電(dian)位(wei)(wei)和過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)位(wei)(wei) 朝正向移動時(shi)(shi)，穩(wen)定(ding)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)區將擴大(da)，鈍(dun)態(tai)腐(fu)蝕(shi)電(dian)流密度(du)將減小(xiao)，這會有利于(yu)(yu)提高鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)完善程度(du)，降低鈍(dun)態(tai)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du)。圖(tu)8.4系(xi)在中(zhong)， 合(he)金的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線。可以看(kan)出(chu)(chu)鋼(gang)中(zhong)鉻量對其陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線的(de)(de)(de)影響以及 后，此不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)易(yi)于(yu)(yu)從活化(hua)(hua)(hua)(hua)態(tai)向鈍(dun)態(tai)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)趨向。同時(shi)(shi)，此圖(tu)還(huan)指出(chu)(chu)了即(ji)使合(he)金中(zhong)含≥12％Cr已處(chu)于(yu)(yu)穩(wen)定(ding)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)態(tai)時(shi)(shi)，其腐(fu)蝕(shi)電(dian)流密度(du)雖然很小(xiao)，但并(bing)不(bu)(bu)(bu)是零。這就告訴我們，處(chu)于(yu)(yu)鈍(dun)態(tai)的(de)(de)(de)合(he)金耐腐(fu)蝕(shi)但這并(bing)不(bu)(bu)(bu)是不(bu)(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)。
二、按腐蝕的形態分(fen)類
可分為全面(mian)（均勻）腐蝕和局部腐蝕。
全面腐蝕(shi)：腐蝕(shi)分布在介質(zhi)與不銹鋼(gang)相接觸的整個(ge)界面上，全面腐蝕(shi)主要出現在酸、堿、鹽等腐蝕(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)部腐蝕的(de)危害遠遠大于全(quan)面(mian)腐蝕，許多(duo)局(ju)部腐蝕常常在設備(bei)、構件等沒有(you)任何宏觀(guan)變形(xing)甚至在沒有(you)任何破損預兆的(de)情況下，就會迅(xun)速、突然地破壞，從而造成(cheng)嚴重的(de)甚至是災難性的(de)后果。
