金屬與腐蝕介(jie)質之(zhi)間(jian)由(you)于化(hua)學和電化(hua)學作(zuo)用而引起的損傷或失效。
一、按腐(fu)蝕作用(yong)的(de)性質分類
可分為化學腐蝕和電(dian)化學腐蝕。
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(tie)和不銹鋼(gang)在潮(chao)濕大氣、水溶液(ye)和酸、堿、鹽等(deng)電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)溶液(ye)中(zhong)所產生的腐(fu)蝕，在腐(fu)蝕過程(cheng)中(zhong)有離子（電(dian)(dian)子）產生。電(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)蝕的實質(zhi)(zhi)是(shi)原電(dian)(dian)池的作用。
在水(shui)溶液中(zhong)，前面(mian)已述及(ji)金屬(shu)變為離子(zi)（離子(zi)化(hua)），這就(jiu)是(shi)(shi)腐(fu)蝕(shi)，而金屬(shu)離子(zi)化(hua)的(de)(de)難易，即離子(zi)化(hua)的(de)(de)傾(qing)向(xiang)則系(xi)以其標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)極電(dian)位來(lai)表征，人們以氫（H＋）的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)極電(dian)位為基準(zhun)(zhun)(zhun)，離子(zi)化(hua)傾(qing)向(xiang)較(jiao)大，即標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)極電(dian)位較(jiao)負的(de)(de)金屬(shu)為陽極，而離子(zi)化(hua)傾(qing)向(xiang)較(jiao)小，即標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)極電(dian)位較(jiao)正的(de)(de)金屬(shu)為陰極。在水(shui)溶液中(zhong)，陰極與陽極間的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)電(dian)極電(dian)位之差是(shi)(shi)金屬(shu)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)動(dong)力(li)。
在鋼鐵和(he)不(bu)銹鋼等金屬電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)條件(jian)下，與原電(dian)池的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)點是陽(yang)(yang)極釋放電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極過(guo)程和(he)陰(yin)極獲得電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)陰(yin)極過(guo)程系在同(tong)一金屬的(de)(de)(de)表面上(shang)進行的(de)(de)(de)，由于此(ci)過(guo)程用肉眼不(bu)可(ke)見，人們將此(ci)種(zhong)陽(yang)(yang)極-陰(yin)極構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)電(dian)池稱為腐(fu)蝕(shi)微電(dian)池。
·鋼(gang)鐵生銹的(de)電化學腐蝕(shi)過程
鋼(gang)鐵(tie)在表面上有水和氧 存在的(de)介質中(zhong)，基體(ti)中(zhong)的(de)鐵(tie)（Fe）會成為鐵(tie)離(li)(li)子(zi)，即(ji) 這就是(shi)陽(yang)極氧化(hua)反(fan)(fan)(fan)應；同(tong)時，溶液(ye)中(zhong)的(de)氧（接(jie)受(shou)了游(you)離(li)(li)的(de)電子(zi)（e）進行著陰極反(fan)(fan)(fan)應，即(ji)，這是(shi)陰極還原反(fan)(fan)(fan)應，經過： 和3就是(shi)反(fan)(fan)(fan)應所(suo)形成的(de)鐵(tie)銹。
如(ru)果(guo)鋼(gang)鐵(tie)是(shi)在酸性溶液中，因為H＋濃度高（即pH值低），H＋可(ke)接受(shou)電子（e）反(fan)應生成，即，這(zhe)是(shi)鐵(tie)產生了析出氫的腐蝕。
·不(bu)銹鋼的電化學腐蝕過(guo)程和陽極極化曲線(xian)
將不(bu)銹鋼或可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)的金屬置于電(dian)(dian)解(jie)質溶液中，采用現(xian)代(dai)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學技術測定電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)（E）與腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)（i）間(jian)的關系(xi)(xi)便可得到描述不(bu)銹鋼電(dian)(dian)化(hua)(hua)學腐蝕(shi)過(guo)程(cheng)的陽極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)曲(qu)線（示(shi)意(yi)圖見圖8.1。從(cong)此圖可看出典型的陽極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)曲(qu)線系(xi)(xi)由活性溶解(jie)區(qu)(qu)（活化(hua)(hua)區(qu)(qu)）；鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)過(guo)渡區(qu)(qu)；鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)（態）區(qu)(qu)和過(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)區(qu)(qu)（電(dian)(dian)位(wei)(wei)高于 等(deng)四部分所組成。
活化區 隨電位(wei)升高，陽極溶解(jie)電流(liu)密度不斷增加，當為鈍化電位(wei)），陽極溶解(jie)電流(liu)密度達到最大值 ，此時不銹鋼的溶解(jie)處于活化腐蝕(shi)狀態。
鈍化過渡區 此區與 為活化電(dian)位）之間相距很(hen)(hen)近，當溶(rong)解電(dian)流密度越過最大(da)值后(hou)，隨后(hou)急劇下(xia)降且處于不穩定態，此時，很(hen)(hen)難測(ce)得各點的穩定數值。
鈍化(hua)（態）區 電(dian)位(wei)高(gao)于EF時(shi)，不(bu)銹(xiu)鋼表面形成(cheng)富(fu)鉻氧(yang)化(hua)物（鈍化(hua)膜），阻礙不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)進行。此(ci)時(shi)陽(yang)極溶(rong)解(jie)(jie)電(dian)流密度（稱維鈍電(dian)流）很小（僅約幾(ji)十萬(wan)分(fen)之(zhi)一），且基本與(yu)電(dian)位(wei)無關。在此(ci)區內，陽(yang)極溶(rong)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)產物與(yu)活化(hua)溶(rong)解(jie)(jie)區活性溶(rong)解(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)產物完全不(bu)同。此(ci)時(shi)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)膜的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率代(dai)表著(zhu)此(ci)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率。
過(guo)(guo)鈍化區 電位(wei)(wei)超(chao)過(guo)(guo)后稱過(guo)(guo)鈍化電位(wei)(wei)），隨電位(wei)(wei)升高電流密度再次增(zeng)大，此(ci)時(shi)有的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，例如18-8（304）在(zai)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)當(dang)酸(suan)濃(nong)度達到高濃(nong)條(tiao)件時(shi)，會由(you)于鈍化膜的(de)(de)三價鉻離子(zi)(zi)氧化成(cheng)六(liu)價鉻離子(zi)(zi)（而受到破壞，使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)溶(rong)解速(su)度上(shang)升，出(chu)現腐蝕速(su)率(lv)上(shang)升的(de)(de)全面腐蝕（見圖(tu)8.2）。從(cong)圖(tu)8.2可(ke)知，在(zai)50℃條(tiao)件下當(dang)硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度大于90％時(shi)，18-8鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕速(su)率(lv)開始急劇增(zeng)加，即(ji)在(zai)此(ci)溫(wen)度下，18-8鋼(gang)(gang)出(chu)現過(guo)(guo)鈍化腐蝕的(de)(de)臨界硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度應為90％。
圖(tu)8.3指出，當不銹鋼的(de)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位未達(da)到過鈍(dun)化電(dian)(dian)位前(qian)，而達(da)到Eb 電(dian)(dian)位時(shi)，不銹鋼的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流密度也急(ji)劇上升，這表(biao)明不銹鋼有局部腐(fu)蝕(shi)(shi)-點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）出現，Eb則(ze)稱為點蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）電(dian)(dian)位或擊(ji)穿電(dian)(dian)位。這種腐(fu)蝕(shi)(shi)現象極易(yi)在含有Cl-等(deng)活性離子的(de)介質中出現，這與在鈍(dun)化膜薄弱部位Cl-的(de)存(cun)在會與氧（O）和氫(qing)氧根（OH）進行(xing)置換(huan)形(xing)成(cheng)金(jin)屬氧化物(wu)的(de)鉻鹽所導致的(de)鈍(dun)化膜結構的(de)破壞有關。
從研究(jiu)一些因(yin)(yin)素對(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)行(xing)為的(de)(de)(de)影響(xiang)中發現(xian)，凡有利(li)于下述因(yin)(yin)素的(de)(de)(de)變化(hua)，均對(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)有益(yi)。例如，能(neng)使最大(da)(da)鈍(dun)(dun)化(hua)電(dian)(dian)流imax減小(xiao)，鈍(dun)(dun)化(hua)起始電(dian)(dian)位(wei)和鈍(dun)(dun)化(hua)終止電(dian)(dian)位(wei)向(xiang)(xiang)負向(xiang)(xiang)移(yi)動，不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)就變得易(yi)(yi)于鈍(dun)(dun)化(hua)；當鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)擊(ji)穿電(dian)(dian)位(wei)和過鈍(dun)(dun)化(hua)電(dian)(dian)位(wei) 朝正向(xiang)(xiang)移(yi)動時，穩(wen)定鈍(dun)(dun)化(hua)區將擴大(da)(da)，鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密度(du)將減小(xiao)，這(zhe)(zhe)會有利(li)于提高鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)(de)(de)完(wan)善程度(du)，降低鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)度(du)。圖8.4系在中， 合金(jin)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線。可以看(kan)出鋼(gang)(gang)(gang)中鉻(ge)量對(dui)其陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)(de)影響(xiang)以及 后，此(ci)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)易(yi)(yi)于從活化(hua)態(tai)(tai)(tai)(tai)向(xiang)(xiang)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)轉(zhuan)變的(de)(de)(de)趨向(xiang)(xiang)。同(tong)時，此(ci)圖還指出了(le)即使合金(jin)中含≥12％Cr已處于穩(wen)定鈍(dun)(dun)化(hua)態(tai)(tai)(tai)(tai)時，其腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密度(du)雖然很小(xiao)，但并不(bu)是零。這(zhe)(zhe)就告(gao)訴(su)我們，處于鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)合金(jin)耐腐(fu)蝕(shi)但這(zhe)(zhe)并不(bu)是不(bu)腐(fu)蝕(shi)。
二、按腐蝕的形態分類
可分為全面（均(jun)勻）腐蝕和局(ju)部腐蝕。
全面腐蝕(shi)：腐蝕(shi)分布在介質與不銹鋼相接(jie)觸的整(zheng)個界面上(shang)，全面腐蝕(shi)主要出現在酸、堿、鹽等腐蝕(shi)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)蝕的危害遠(yuan)遠(yuan)大于全面腐(fu)蝕，許多(duo)局部腐(fu)蝕常常在(zai)設備、構件等(deng)沒有(you)任何(he)宏觀變形甚(shen)至(zhi)在(zai)沒有(you)任何(he)破損(sun)預(yu)兆的情(qing)況下，就會迅(xun)速、突然(ran)地破壞(huai)，從(cong)而(er)造(zao)成嚴重(zhong)的甚(shen)至(zhi)是(shi)災難性的后果。
