金屬與腐(fu)蝕介質之間由于化(hua)學和電化(hua)學作用而(er)引(yin)起的(de)損(sun)傷或失(shi)效。
一、按腐(fu)蝕作用的性質分類
可分為(wei)化學(xue)腐蝕和(he)電化學(xue)腐蝕。
①. 化(hua)學腐蝕
在非電解質溶液中所產生的腐蝕，例如高溫下不(bu)銹鋼(gang)的氧化（化學腐蝕不屬于本節討論范圍）。
②. 電化學腐蝕
鋼鐵和(he)不銹鋼在(zai)潮濕(shi)大氣、水溶液和(he)酸、堿(jian)、鹽(yan)等電解質溶液中(zhong)所產生的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)，在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)過程中(zhong)有離子(zi)（電子(zi)）產生。電化學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)實質是原(yuan)電池的(de)(de)作(zuo)用。
在水溶液中(zhong)(zhong)，前面已述及(ji)金屬變為離(li)子(zi)(zi)（離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)），這就(jiu)是腐蝕(shi)(shi)，而金屬離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)難易，即離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)傾向(xiang)則(ze)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)為基準(zhun)，離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)傾向(xiang)較大，即標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)較負(fu)的(de)(de)金屬為陽極(ji)(ji)，而離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)傾向(xiang)較小，即標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)較正(zheng)的(de)(de)金屬為陰(yin)極(ji)(ji)。在水溶液中(zhong)(zhong)，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)之差是金屬電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)動(dong)力。
在鋼鐵和不(bu)銹(xiu)鋼等金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)化學腐蝕的(de)條(tiao)件下，與原電(dian)(dian)(dian)池的(de)不(bu)同點是陽(yang)極(ji)(ji)釋放電(dian)(dian)(dian)子的(de)陽(yang)極(ji)(ji)過程和陰極(ji)(ji)獲得電(dian)(dian)(dian)子的(de)陰極(ji)(ji)過程系在同一金(jin)屬(shu)的(de)表面上進行的(de)，由于此過程用肉眼不(bu)可見，人(ren)們將此種陽(yang)極(ji)(ji)-陰極(ji)(ji)構成(cheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)池稱為腐蝕微(wei)電(dian)(dian)(dian)池。
·鋼(gang)鐵生銹的電化學腐蝕過程
鋼鐵(tie)在(zai)表面上有水(shui)和(he)氧 存在(zai)的介質中，基體(ti)中的鐵(tie)（Fe）會(hui)成(cheng)為鐵(tie)離子(zi)，即(ji) 這就(jiu)是(shi)陽(yang)極氧化反(fan)(fan)(fan)應(ying)；同時(shi)，溶液中的氧（接受了游離的電子(zi)（e）進行著(zhu)陰極反(fan)(fan)(fan)應(ying)，即(ji)，這是(shi)陰極還原反(fan)(fan)(fan)應(ying)，經過： 和(he)3就(jiu)是(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)所形(xing)成(cheng)的鐵(tie)銹。
如果鋼鐵是在酸性溶(rong)液中(zhong)，因為H＋濃度高（即(ji)pH值低），H＋可接受電(dian)子(zi)（e）反應(ying)生成，即(ji)，這是鐵產生了析(xi)出(chu)氫的腐蝕。
·不銹(xiu)鋼的電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕過(guo)程和陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線
將不(bu)銹鋼或可鈍(dun)化的(de)金(jin)屬置于電(dian)解質溶(rong)液中，采用(yong)現(xian)代(dai)電(dian)化學技術測(ce)定電(dian)極(ji)電(dian)位（E）與腐(fu)蝕電(dian)流（i）間的(de)關(guan)系便可得到描(miao)述不(bu)銹鋼電(dian)化學腐(fu)蝕過程的(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化曲線（示意圖(tu)見圖(tu)8.1。從此(ci)圖(tu)可看(kan)出典型(xing)的(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化曲線系由活(huo)(huo)性(xing)溶(rong)解區(qu)（活(huo)(huo)化區(qu)）；鈍(dun)化過渡區(qu)；鈍(dun)化（態）區(qu)和過鈍(dun)化區(qu)（電(dian)位高于 等四部分所組成。
活(huo)化區 隨電(dian)位升(sheng)高(gao)，陽(yang)(yang)極溶解(jie)電(dian)流(liu)密度(du)不(bu)斷(duan)增加，當為鈍化電(dian)位），陽(yang)(yang)極溶解(jie)電(dian)流(liu)密度(du)達到(dao)最大值(zhi) ，此時(shi)不(bu)銹(xiu)鋼的溶解(jie)處于活(huo)化腐蝕狀(zhuang)態(tai)。
鈍化過渡區 此區與(yu) 為活化電(dian)位）之(zhi)間相(xiang)距很(hen)近，當溶解(jie)電(dian)流(liu)密度越過最(zui)大(da)值后(hou)，隨后(hou)急(ji)劇下降(jiang)且處于不穩定態，此時，很(hen)難測得各點的穩定數值。
鈍(dun)化(hua)（態）區(qu)(qu) 電(dian)(dian)位高于(yu)EF時(shi)(shi)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)表面形成富鉻氧化(hua)物(wu)（鈍(dun)化(hua)膜），阻礙不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的溶(rong)解的進行(xing)。此(ci)時(shi)(shi)陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解電(dian)(dian)流密度(du)（稱維(wei)鈍(dun)電(dian)(dian)流）很(hen)小（僅約幾(ji)十(shi)萬分(fen)之一），且基(ji)本(ben)與電(dian)(dian)位無(wu)關。在(zai)此(ci)區(qu)(qu)內(nei)，陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解的腐(fu)蝕(shi)產物(wu)與活化(hua)溶(rong)解區(qu)(qu)活性溶(rong)解時(shi)(shi)的腐(fu)蝕(shi)產物(wu)完全不(bu)同。此(ci)時(shi)(shi)的氧化(hua)膜的腐(fu)蝕(shi)速率代表著此(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的腐(fu)蝕(shi)速率。
過(guo)鈍化(hua)(hua)區 電(dian)位(wei)(wei)超過(guo)后(hou)稱過(guo)鈍化(hua)(hua)電(dian)位(wei)(wei)），隨電(dian)位(wei)(wei)升(sheng)高電(dian)流密度再次(ci)增(zeng)大(da)，此時有的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，例如18-8（304）在(zai)硝酸中當酸濃(nong)度達到高濃(nong)條件時，會由于(yu)鈍化(hua)(hua)膜的(de)(de)三價(jia)鉻離子(zi)(zi)氧(yang)化(hua)(hua)成六價(jia)鉻離子(zi)(zi)（而受(shou)到破壞，使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)溶解速度上升(sheng)，出現腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)上升(sheng)的(de)(de)全面腐(fu)蝕(shi)(shi)（見(jian)圖8.2）。從(cong)圖8.2可知，在(zai)50℃條件下當硝酸濃(nong)度大(da)于(yu)90％時，18-8鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)開始急(ji)劇增(zeng)加，即在(zai)此溫(wen)度下，18-8鋼(gang)出現過(guo)鈍化(hua)(hua)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)臨界(jie)硝酸濃(nong)度應為90％。
圖8.3指出(chu)，當不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)電(dian)極電(dian)位未(wei)達(da)到過鈍(dun)化電(dian)位前(qian)，而達(da)到Eb 電(dian)位時，不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流密度(du)也急劇上升，這表明不銹(xiu)鋼(gang)有(you)局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)-點(dian)蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）出(chu)現(xian)，Eb則稱為(wei)點(dian)蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）電(dian)位或擊(ji)穿電(dian)位。這種腐(fu)蝕(shi)(shi)現(xian)象極易在(zai)含(han)有(you)Cl-等活性離子的(de)(de)介質中出(chu)現(xian)，這與(yu)在(zai)鈍(dun)化膜(mo)薄弱(ruo)部位Cl-的(de)(de)存(cun)在(zai)會與(yu)氧（O）和氫(qing)氧根（OH）進行(xing)置換(huan)形成(cheng)金屬氧化物(wu)的(de)(de)鉻鹽所(suo)導(dao)致的(de)(de)鈍(dun)化膜(mo)結(jie)構的(de)(de)破壞有(you)關(guan)。
從研究一些因(yin)素(su)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼陽極極化(hua)(hua)行為的影響(xiang)中(zhong)發現，凡有(you)(you)利(li)于(yu)下述因(yin)素(su)的變(bian)化(hua)(hua)，均對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼的鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)有(you)(you)益。例如，能使最大(da)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)電(dian)(dian)流imax減小，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)起(qi)始電(dian)(dian)位(wei)和鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)終止電(dian)(dian)位(wei)向負(fu)向移(yi)動(dong)，不(bu)銹(xiu)鋼就變(bian)得易(yi)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)；當(dang)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)膜的擊穿電(dian)(dian)位(wei)和過鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)電(dian)(dian)位(wei) 朝正向移(yi)動(dong)時，穩定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)區將擴(kuo)大(da)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密度(du)將減小，這(zhe)會有(you)(you)利(li)于(yu)提高(gao)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)的完善程度(du)，降低鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態的腐(fu)蝕(shi)速度(du)。圖8.4系(xi)在(zai)中(zhong)， 合(he)金的陽極極化(hua)(hua)曲線。可以看(kan)出鋼中(zhong)鉻量對(dui)其(qi)陽極極化(hua)(hua)曲線的影響(xiang)以及 后，此(ci)(ci)不(bu)銹(xiu)鋼易(yi)于(yu)從活化(hua)(hua)態向鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態轉變(bian)的趨向。同時，此(ci)(ci)圖還指出了即(ji)使合(he)金中(zhong)含≥12％Cr已處(chu)于(yu)穩定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)態時，其(qi)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密度(du)雖然很小，但并不(bu)是(shi)零。這(zhe)就告訴我(wo)們，處(chu)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)態的合(he)金耐(nai)腐(fu)蝕(shi)但這(zhe)并不(bu)是(shi)不(bu)腐(fu)蝕(shi)。
二、按(an)腐(fu)蝕(shi)的形(xing)態分類
可分為全面（均勻）腐蝕(shi)和局部腐蝕(shi)。
全面腐蝕：腐蝕分布(bu)在(zai)介質與(yu)不銹鋼相接觸的整個(ge)界(jie)面上，全面腐蝕主要出(chu)現(xian)在(zai)酸(suan)、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(ju)部腐蝕的危害遠遠大于全(quan)面腐蝕，許(xu)多局(ju)部腐蝕常(chang)常(chang)在設備、構件等(deng)沒(mei)有任(ren)(ren)何宏觀變(bian)形甚至在沒(mei)有任(ren)(ren)何破損預(yu)兆的情(qing)況(kuang)下，就會迅速、突(tu)然地(di)破壞，從(cong)而造成嚴重的甚至是災難性的后果。
