金屬與腐蝕介質之間由于化學和(he)電化學作用(yong)而引起(qi)的損傷或(huo)失效。
一、按腐蝕作用的(de)性(xing)質(zhi)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(xiu)鋼(gang)在潮(chao)濕大氣(qi)、水(shui)溶液和酸、堿、鹽等(deng)電(dian)解質(zhi)溶液中所產(chan)(chan)生的腐蝕，在腐蝕過程中有離子(zi)(zi)（電(dian)子(zi)(zi)）產(chan)(chan)生。電(dian)化學腐蝕的實質(zhi)是原電(dian)池的作用。
在(zai)水溶液中，前(qian)面已(yi)述及金(jin)(jin)屬(shu)變(bian)為離(li)(li)子（離(li)(li)子化(hua)(hua)），這就(jiu)是腐蝕(shi)(shi)，而金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子化(hua)(hua)的(de)難(nan)易(yi)，即(ji)離(li)(li)子化(hua)(hua)的(de)傾向則系(xi)以(yi)其標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)來(lai)表征，人們以(yi)氫（H＋）的(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)為基準(zhun)(zhun)(zhun)，離(li)(li)子化(hua)(hua)傾向較(jiao)(jiao)大，即(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)較(jiao)(jiao)負的(de)金(jin)(jin)屬(shu)為陽極(ji)(ji)，而離(li)(li)子化(hua)(hua)傾向較(jiao)(jiao)小，即(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)較(jiao)(jiao)正的(de)金(jin)(jin)屬(shu)為陰極(ji)(ji)。在(zai)水溶液中，陰極(ji)(ji)與陽極(ji)(ji)間(jian)的(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)之差是金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學腐蝕(shi)(shi)的(de)動力。
在(zai)鋼(gang)鐵和不(bu)銹鋼(gang)等金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)化學腐蝕的(de)條件(jian)下(xia)，與原電(dian)(dian)(dian)池的(de)不(bu)同(tong)點是陽極釋放電(dian)(dian)(dian)子的(de)陽極過程(cheng)和陰(yin)(yin)極獲(huo)得電(dian)(dian)(dian)子的(de)陰(yin)(yin)極過程(cheng)系(xi)在(zai)同(tong)一金(jin)(jin)屬(shu)的(de)表面上進行的(de)，由(you)于此(ci)(ci)過程(cheng)用肉(rou)眼不(bu)可見，人們(men)將此(ci)(ci)種(zhong)陽極-陰(yin)(yin)極構成的(de)電(dian)(dian)(dian)池稱為腐蝕微電(dian)(dian)(dian)池。
·鋼(gang)鐵生銹的電化學(xue)腐蝕過程
鋼鐵在(zai)表面上有水和(he)氧 存(cun)在(zai)的介質中(zhong)，基體中(zhong)的鐵（Fe）會成為鐵離子，即(ji)(ji) 這(zhe)就(jiu)是(shi)(shi)陽極(ji)(ji)氧化反應；同時，溶液中(zhong)的氧（接受了游離的電(dian)子（e）進行著(zhu)陰極(ji)(ji)反應，即(ji)(ji)，這(zhe)是(shi)(shi)陰極(ji)(ji)還原反應，經(jing)過： 和(he)3就(jiu)是(shi)(shi)反應所形成的鐵銹。
如果鋼鐵(tie)是(shi)(shi)在(zai)酸性(xing)溶液中，因為(wei)H＋濃度高（即pH值低），H＋可(ke)接受電子（e）反應生(sheng)成，即，這是(shi)(shi)鐵(tie)產生(sheng)了(le)析出氫(qing)的(de)腐蝕。
·不銹鋼的電化學腐蝕(shi)過程和陽(yang)極(ji)極(ji)化曲線
將不銹鋼或(huo)可鈍(dun)化(hua)(hua)的金屬置于電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶(rong)液中，采用現(xian)代電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)技術測定電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位（E）與腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流（i）間的關系(xi)(xi)便可得到描述(shu)不銹鋼電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)過(guo)(guo)程的陽極極化(hua)(hua)曲線（示意(yi)圖見圖8.1。從此圖可看出典型的陽極極化(hua)(hua)曲線系(xi)(xi)由活性溶(rong)解(jie)區(qu)（活化(hua)(hua)區(qu)）；鈍(dun)化(hua)(hua)過(guo)(guo)渡區(qu)；鈍(dun)化(hua)(hua)（態(tai)）區(qu)和過(guo)(guo)鈍(dun)化(hua)(hua)區(qu)（電(dian)(dian)(dian)位高于 等四部分(fen)所組(zu)成。
活化區 隨電(dian)(dian)位(wei)升(sheng)高，陽(yang)極溶(rong)(rong)解(jie)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)不斷增加，當(dang)為鈍(dun)化電(dian)(dian)位(wei)），陽(yang)極溶(rong)(rong)解(jie)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)達(da)到最大值 ，此(ci)時不銹鋼的(de)溶(rong)(rong)解(jie)處于活化腐蝕狀態。
鈍化過(guo)渡區(qu) 此區(qu)與 為(wei)活化電位）之間(jian)相距很近，當溶解電流密度越過(guo)最大值后，隨后急劇(ju)下降(jiang)且處(chu)于不穩定(ding)態，此時，很難測得各點的穩定(ding)數值。
鈍(dun)化(hua)(hua)（態）區(qu) 電位高于EF時(shi)，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面形成富鉻氧化(hua)(hua)物(wu)（鈍(dun)化(hua)(hua)膜），阻礙(ai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)溶(rong)解的(de)進行(xing)。此時(shi)陽(yang)極溶(rong)解電流密度（稱維鈍(dun)電流）很小(xiao)（僅(jin)約幾十(shi)萬(wan)分(fen)之一），且基本與(yu)電位無(wu)關。在此區(qu)內，陽(yang)極溶(rong)解的(de)腐蝕產物(wu)與(yu)活化(hua)(hua)溶(rong)解區(qu)活性溶(rong)解時(shi)的(de)腐蝕產物(wu)完全不(bu)同。此時(shi)的(de)氧化(hua)(hua)膜的(de)腐蝕速率代表著此不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)腐蝕速率。
過(guo)鈍化區 電位超過(guo)后稱過(guo)鈍化電位），隨電位升高電流密度(du)(du)再(zai)次增大，此(ci)(ci)時(shi)有的(de)不(bu)銹鋼(gang)，例如18-8（304）在硝(xiao)酸(suan)中當酸(suan)濃(nong)度(du)(du)達到(dao)高濃(nong)條件時(shi)，會由于鈍化膜的(de)三價(jia)鉻離子氧化成六價(jia)鉻離子（而受到(dao)破壞，使不(bu)銹鋼(gang)溶(rong)解(jie)速度(du)(du)上(shang)升，出現腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率上(shang)升的(de)全(quan)面腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)（見圖(tu)8.2）。從(cong)圖(tu)8.2可知，在50℃條件下當硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)大于90％時(shi)，18-8鋼(gang)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率開始急劇增加，即在此(ci)(ci)溫度(du)(du)下，18-8鋼(gang)出現過(guo)鈍化腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)臨(lin)界(jie)硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)應為90％。
圖8.3指出，當不(bu)銹鋼(gang)的(de)電(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)位(wei)未達(da)到過鈍化(hua)電(dian)(dian)位(wei)前(qian)，而(er)達(da)到Eb 電(dian)(dian)位(wei)時，不(bu)銹鋼(gang)的(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)也急劇上升(sheng)，這表(biao)明(ming)不(bu)銹鋼(gang)有(you)局部腐(fu)蝕(shi)-點蝕(shi)（孔蝕(shi)）出現(xian)，Eb則稱為點蝕(shi)（孔蝕(shi)）電(dian)(dian)位(wei)或擊穿電(dian)(dian)位(wei)。這種腐(fu)蝕(shi)現(xian)象極(ji)易(yi)在含有(you)Cl-等活性離子的(de)介質中(zhong)出現(xian)，這與在鈍化(hua)膜薄弱部位(wei)Cl-的(de)存在會與氧（O）和氫氧根（OH）進行置(zhi)換形成金屬氧化(hua)物的(de)鉻鹽所導致的(de)鈍化(hua)膜結構的(de)破壞有(you)關。
從(cong)研究一些因(yin)素對不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)行為的(de)(de)(de)影響中發(fa)現，凡有利于(yu)(yu)(yu)下述因(yin)素的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)，均(jun)對不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)有益。例如，能使最大(da)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)imax減小(xiao)(xiao)，鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)起始電(dian)位和(he)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)終(zhong)止電(dian)位向(xiang)負(fu)向(xiang)移動，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)就變得易(yi)于(yu)(yu)(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)；當(dang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)擊穿電(dian)位和(he)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位 朝正向(xiang)移動時(shi)，穩(wen)定(ding)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)區將(jiang)(jiang)擴大(da)，鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)密度(du)(du)將(jiang)(jiang)減小(xiao)(xiao)，這(zhe)會有利于(yu)(yu)(yu)提高鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)完善程(cheng)度(du)(du)，降低(di)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)(du)。圖8.4系在中， 合金(jin)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)。可以看出鋼(gang)(gang)中鉻(ge)量對其(qi)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)影響以及 后，此不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)易(yi)于(yu)(yu)(yu)從(cong)活化(hua)(hua)(hua)態(tai)(tai)向(xiang)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)轉變的(de)(de)(de)趨向(xiang)。同時(shi)，此圖還(huan)指出了即(ji)使合金(jin)中含(han)≥12％Cr已處(chu)于(yu)(yu)(yu)穩(wen)定(ding)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)態(tai)(tai)時(shi)，其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)密度(du)(du)雖(sui)然很小(xiao)(xiao)，但(dan)并不是零。這(zhe)就告訴我們，處(chu)于(yu)(yu)(yu)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)合金(jin)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)但(dan)這(zhe)并不是不腐(fu)(fu)蝕(shi)。
二(er)、按腐(fu)蝕的形態分類
可分為全面（均勻）腐(fu)蝕和局部腐(fu)蝕。
全面(mian)(mian)腐蝕：腐蝕分布(bu)在介質與不銹鋼相接觸的整個界(jie)面(mian)(mian)上，全面(mian)(mian)腐蝕主(zhu)要(yao)出(chu)現在酸、堿、鹽等腐蝕環境中；
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)(fu)蝕(shi)的危害(hai)遠遠大于(yu)全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，許(xu)多局部腐(fu)(fu)蝕(shi)常(chang)(chang)常(chang)(chang)在設備(bei)、構件等沒有(you)任(ren)何宏觀(guan)變形甚(shen)至在沒有(you)任(ren)何破損預兆的情況下，就(jiu)會迅速、突然地(di)破壞(huai)，從而(er)造成嚴(yan)重的甚(shen)至是災難性的后果。
