金属对于人类的重要性是人所共知的常识。可以说没有金属就没有现代的人类文明。
当金属与其周围的介质发生化学反应或电化学反应以后,就会形成金属的化合物,使金属失去了原有的光泽、强度、韧性等,金属便受到了破坏,这就是金属腐蚀。
金属腐蚀问題遍及国民经济和国防建设的各个部门。在绝大多数情况下,腐蚀是破坏性的,其所造成的损失是极为严重的。据国外统计,每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料达100Mt以上。许多国家在各自国内腐蚀的调查中,发现由于腐性而造成的经济损失高达国民经济总产值的3%~4%,这是十分惊人的。因此,各国的腐蚀工作者都对腐蚀的研究极为重视,针对腐蚀情况,积极采取各种防护措施,以尽量减少腐蚀造成的损失。
金属腐蚀的分类
金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1、化学腐蚀
化学腐蚀是由表面.与介质发生化学作用而引起的,它的特点是在作用进行过程中没有电流产生。化学腐蚀可分为以下两类。
(1)气体腐蚀金属在干操气体中(表面上没有湿气冷凝)发生的腐蚀。气体腐蚀一般是指在高温时金属的腐蚀,例如轧钢时生成的氧化皮,内燃机活塞的烧坏等。
(2)在11l三电解质溶液中的腐蚀金属在不导电的液体中发生的腐till。例如金属在有机液体(如乙醇、石油等)中的腐蚀。
2、电化学腐蚀
电化学腐蚀是出金属表面.与介质发生电化学作用而引起的,在作用过程中有阴极区和阳极区,在金属与介质中有电流流动。电化学作用有时単独造成腐蚀,有时有机械作用、生物作用共同产生腐蚀。电化学腐性可分为以下几类。
(1)大气腐蚀金属在潮湿的空气中发生的腐蚀。
(2)土壤腐蚀理设在地下的金属构件(如管道、电缆等)所产生的腐蚀。
(3)在电解质溶液中的腐蚀这是极其广泛的一类腐蚀。天然水.及大部分水溶液对金属结构的腐蚀(例如在海水和酸、碱、盐的水溶液中所发生的腐蚀)都属f这一类。
(4)在熔盐中的腐蚀金属在熔盐中发生的腐蚀。如热处理车间中,熔盐加热炉中电极和被处理金属等发生的腐蚀。
(5)应力腐蚀开裂是在拉伸应力和腐蚀介质作用下的金属腐蚀破坏。应力来自冷热加工过程中的残余应力或外应力。开裂的裂纹与拉应力垂直,有时沿金属晶体的晶界开裂,有时穿晶开裂。
(6)腐蚀疲劳是在交变应力(或脉冲应力)和腐蚀介质共同作用下,金属的疲劳极限大大降低而导致过早地破裂(如螺旋業轴、泵軸)的腐蚀。
(7)磨损腐蚀(磨蚀)同时存在腐蚀作用和机械磨损,两者相互加速。磨损的形式有多种。
①冲击腐蚀(冲蚀)是由于液体満流或冲击所造成的。
②空泡腐蚀(空蚀)高速流动的液体,因不规则的流动,产生了所谓空泡。这种空泡内只有一点水汽或低压的空气,由于压力和流动条件经常变化,空泡会周期性地产生和消失,当它消失时由于与周围高压形成很大的压力差,在靠近空泡的金属表面产生所谓“水锤作用”,常常破坏金属表面的保护膜,使腐蚀作用继续深入。
③微振磨损腐蚀是由两个紧接着的表面相互振动引起的磨损,破坏了金属的保护膜,使腐蚀加速。
(8)微生物腐蚀某些微生物的生命活动,能够促进阳极区或阴极区的电化学反应,或能削弱金属表面膜的耐蚀作用,或能产生腐蚀性物质,从而加速电化学腐蚀。如硫酸盐还原菌和铁细菌对金属的腐蚀。
(9)海洋生物腐蚀不少海洋生物(动物或植物)能够黏附在金属表面并且不断繁殖,在其新陈代谢过程中能产生腐蚀性的物质,或由于其在金属表面a盖不均匀而造成氧浓差电池,从而加速电化学腐蚀。
