金屬對于人類的重要性是人所共知的常識。可以說沒有金屬就沒有現(xiàn)代的人類文明。
當金屬與其周圍的介質(zhì)發(fā)生化學反應或電化學反應以后,就會形成金屬的化合物,使金屬失去了原有的光澤、強度、韌性等,金屬便受到了破壞,這就是金屬腐蝕。
金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟和國防建設的各個部門。在絕大多數(shù)情況下,腐蝕是破壞性的,其所造成的損失是極為嚴重的。據(jù)國外統(tǒng)計,每年由于腐蝕而報廢的金屬設備和材料達100Mt以上。許多國家在各自國內(nèi)腐蝕的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)由于腐性而造成的經(jīng)濟損失高達國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的3%~4%,這是十分驚人的。因此,各國的腐蝕工作者都對腐蝕的研究極為重視,針對腐蝕情況,積極采取各種防護措施,以盡量減少腐蝕造成的損失。
金屬腐蝕的分類
金屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。
1、化學腐蝕
化學腐蝕是由表面.與介質(zhì)發(fā)生化學作用而引起的,它的特點是在作用進行過程中沒有電流產(chǎn)生。化學腐蝕可分為以下兩類。
(1)氣體腐蝕金屬在干操氣體中(表面上沒有濕氣冷凝)發(fā)生的腐蝕。氣體腐蝕一般是指在高溫時金屬的腐蝕,例如軋鋼時生成的氧化皮,內(nèi)燃機活塞的燒壞等。
(2)在11l三電解質(zhì)溶液中的腐蝕金屬在不導電的液體中發(fā)生的腐till。例如金屬在有機液體(如乙醇、石油等)中的腐蝕。
2、電化學腐蝕
電化學腐蝕是出金屬表面.與介質(zhì)發(fā)生電化學作用而引起的,在作用過程中有陰極區(qū)和陽極區(qū),在金屬與介質(zhì)中有電流流動。電化學作用有時単獨造成腐蝕,有時有機械作用、生物作用共同產(chǎn)生腐蝕。電化學腐性可分為以下幾類。
(1)大氣腐蝕金屬在潮濕的空氣中發(fā)生的腐蝕。
(2)土壤腐蝕理設在地下的金屬構件(如管道、電纜等)所產(chǎn)生的腐蝕。
(3)在電解質(zhì)溶液中的腐蝕這是極其廣泛的一類腐蝕。天然水.及大部分水溶液對金屬結(jié)構的腐蝕(例如在海水和酸、堿、鹽的水溶液中所發(fā)生的腐蝕)都屬f這一類。
(4)在熔鹽中的腐蝕金屬在熔鹽中發(fā)生的腐蝕。如熱處理車間中,熔鹽加熱爐中電極和被處理金屬等發(fā)生的腐蝕。
(5)應力腐蝕開裂是在拉伸應力和腐蝕介質(zhì)作用下的金屬腐蝕破壞。應力來自冷熱加工過程中的殘余應力或外應力。開裂的裂紋與拉應力垂直,有時沿金屬晶體的晶界開裂,有時穿晶開裂。
(6)腐蝕疲勞是在交變應力(或脈沖應力)和腐蝕介質(zhì)共同作用下,金屬的疲勞極限大大降低而導致過早地破裂(如螺旋業(yè)軸、泵軸)的腐蝕。
(7)磨損腐蝕(磨蝕)同時存在腐蝕作用和機械磨損,兩者相互加速。磨損的形式有多種。
①沖擊腐蝕(沖蝕)是由于液體満流或沖擊所造成的。
②空泡腐蝕(空蝕)高速流動的液體,因不規(guī)則的流動,產(chǎn)生了所謂空泡。這種空泡內(nèi)只有一點水汽或低壓的空氣,由于壓力和流動條件經(jīng)常變化,空泡會周期性地產(chǎn)生和消失,當它消失時由于與周圍高壓形成很大的壓力差,在靠近空泡的金屬表面產(chǎn)生所謂“水錘作用”,常常破壞金屬表面的保護膜,使腐蝕作用繼續(xù)深入。
③微振磨損腐蝕是由兩個緊接著的表面相互振動引起的磨損,破壞了金屬的保護膜,使腐蝕加速。
(8)微生物腐蝕某些微生物的生命活動,能夠促進陽極區(qū)或陰極區(qū)的電化學反應,或能削弱金屬表面膜的耐蝕作用,或能產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì),從而加速電化學腐蝕。如硫酸鹽還原菌和鐵細菌對金屬的腐蝕。
(9)海洋生物腐蝕不少海洋生物(動物或植物)能夠黏附在金屬表面并且不斷繁殖,在其新陳代謝過程中能產(chǎn)生腐蝕性的物質(zhì),或由于其在金屬表面a蓋不均勻而造成氧濃差電池,從而加速電化學腐蝕。
