金(jin)屬與(yu)腐蝕介質之(zhi)間(jian)由于化學和電化學作用(yong)而引起的損傷或失效。
一(yi)、按腐蝕作(zuo)用的性質分類
可分為化學腐(fu)蝕和電化學腐(fu)蝕。
①. 化學(xue)腐蝕
在非電解質溶液中所產生的腐蝕，例如高溫下不銹鋼(gang)的氧化（化學腐蝕不屬于本節討論范圍）。
②. 電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕
鋼(gang)鐵和(he)不銹鋼(gang)在(zai)潮(chao)濕大氣、水溶(rong)液(ye)(ye)和(he)酸、堿、鹽(yan)等電(dian)(dian)解質溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)所產生的腐蝕，在(zai)腐蝕過(guo)程中(zhong)有離子(zi)（電(dian)(dian)子(zi)）產生。電(dian)(dian)化(hua)學腐蝕的實(shi)質是原電(dian)(dian)池的作用(yong)。
在水溶(rong)液中，前(qian)面已(yi)述及(ji)金(jin)屬變為(wei)離(li)子(zi)（離(li)子(zi)化(hua)），這就是腐蝕(shi)，而(er)金(jin)屬離(li)子(zi)化(hua)的(de)(de)難易，即離(li)子(zi)化(hua)的(de)(de)傾向則系以(yi)其標準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)來表征，人們以(yi)氫（H＋）的(de)(de)標準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)為(wei)基準(zhun)(zhun)，離(li)子(zi)化(hua)傾向較(jiao)大(da)，即標準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)較(jiao)負的(de)(de)金(jin)屬為(wei)陽極(ji)，而(er)離(li)子(zi)化(hua)傾向較(jiao)小，即標準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)較(jiao)正的(de)(de)金(jin)屬為(wei)陰(yin)極(ji)。在水溶(rong)液中，陰(yin)極(ji)與(yu)陽極(ji)間的(de)(de)標準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)之(zhi)差是金(jin)屬電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)的(de)(de)動力。
在(zai)鋼鐵和不銹鋼等金(jin)屬電(dian)(dian)化學(xue)腐(fu)蝕的(de)條(tiao)件下，與(yu)原電(dian)(dian)池(chi)的(de)不同點(dian)是陽極(ji)釋放電(dian)(dian)子的(de)陽極(ji)過(guo)程和陰(yin)(yin)極(ji)獲得電(dian)(dian)子的(de)陰(yin)(yin)極(ji)過(guo)程系在(zai)同一金(jin)屬的(de)表面(mian)上(shang)進行的(de)，由(you)于此(ci)過(guo)程用肉眼不可見(jian)，人們將此(ci)種陽極(ji)-陰(yin)(yin)極(ji)構(gou)成的(de)電(dian)(dian)池(chi)稱為(wei)腐(fu)蝕微電(dian)(dian)池(chi)。
·鋼鐵生銹的電化學(xue)腐蝕過(guo)程
鋼鐵(tie)(tie)在表(biao)面上有水(shui)和(he)氧(yang)(yang) 存在的(de)介(jie)質中，基體(ti)中的(de)鐵(tie)(tie)（Fe）會成為鐵(tie)(tie)離子，即(ji) 這(zhe)就是陽極氧(yang)(yang)化反(fan)應(ying)；同時，溶液中的(de)氧(yang)(yang)（接受了游(you)離的(de)電子（e）進行著陰(yin)(yin)極反(fan)應(ying)，即(ji)，這(zhe)是陰(yin)(yin)極還原反(fan)應(ying)，經過： 和(he)3就是反(fan)應(ying)所形(xing)成的(de)鐵(tie)(tie)銹。
如果鋼鐵是(shi)在酸性溶液中，因(yin)為H＋濃度(du)高（即pH值(zhi)低），H＋可(ke)接受電子（e）反應生成，即，這(zhe)是(shi)鐵產生了析出(chu)氫的腐(fu)蝕。
·不銹鋼(gang)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕過(guo)程(cheng)和陽極極化(hua)曲線(xian)
將不(bu)銹鋼(gang)或可(ke)(ke)鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)金屬置(zhi)于電(dian)(dian)(dian)解質溶液(ye)中，采(cai)用現代電(dian)(dian)(dian)化(hua)學技術測定(ding)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)位（E）與腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流（i）間的(de)關系(xi)便可(ke)(ke)得(de)到(dao)描述(shu)不(bu)銹鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐蝕(shi)過程(cheng)的(de)陽極(ji)極(ji)化(hua)曲線（示意(yi)圖(tu)見圖(tu)8.1。從此(ci)圖(tu)可(ke)(ke)看出典型的(de)陽極(ji)極(ji)化(hua)曲線系(xi)由(you)活(huo)性溶解區（活(huo)化(hua)區）；鈍(dun)(dun)化(hua)過渡區；鈍(dun)(dun)化(hua)（態）區和過鈍(dun)(dun)化(hua)區（電(dian)(dian)(dian)位高于 等(deng)四部(bu)分所組成。
活化(hua)區 隨(sui)電(dian)(dian)位(wei)升高，陽極(ji)溶(rong)解電(dian)(dian)流密度不(bu)斷增加，當為鈍化(hua)電(dian)(dian)位(wei)），陽極(ji)溶(rong)解電(dian)(dian)流密度達(da)到最大(da)值(zhi) ，此時不(bu)銹(xiu)鋼的溶(rong)解處于活化(hua)腐蝕(shi)狀態。
鈍化過渡(du)區 此區與 為活化電(dian)位）之(zhi)間相距(ju)很近，當溶(rong)解電(dian)流密度(du)越過最大值后，隨(sui)后急(ji)劇下降且處于不穩定態，此時，很難測得各(ge)點的穩定數值。
鈍(dun)化（態）區 電(dian)(dian)位高于EF時(shi)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)形(xing)成(cheng)富鉻氧(yang)(yang)化物（鈍(dun)化膜），阻礙不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)溶解的(de)進行。此時(shi)陽(yang)極溶解電(dian)(dian)流密度（稱維鈍(dun)電(dian)(dian)流）很小（僅約幾十(shi)萬(wan)分(fen)之一），且基(ji)本與電(dian)(dian)位無關(guan)。在此區內，陽(yang)極溶解的(de)腐(fu)蝕產物與活(huo)化溶解區活(huo)性(xing)溶解時(shi)的(de)腐(fu)蝕產物完全(quan)不(bu)同。此時(shi)的(de)氧(yang)(yang)化膜的(de)腐(fu)蝕速(su)(su)率(lv)代表著此不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)腐(fu)蝕速(su)(su)率(lv)。
過鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)區 電(dian)位超過后稱過鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)電(dian)位），隨(sui)電(dian)位升(sheng)高電(dian)流密(mi)度再(zai)次增大(da)，此時有(you)的不銹鋼(gang)，例如18-8（304）在(zai)硝酸(suan)(suan)中當酸(suan)(suan)濃(nong)度達到高濃(nong)條(tiao)件時，會由于鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜的三價鉻(ge)離子氧化(hua)成(cheng)六價鉻(ge)離子（而受到破(po)壞，使不銹鋼(gang)溶解(jie)速(su)度上(shang)升(sheng)，出現腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)上(shang)升(sheng)的全(quan)面腐(fu)(fu)蝕（見圖8.2）。從(cong)圖8.2可知，在(zai)50℃條(tiao)件下當硝酸(suan)(suan)濃(nong)度大(da)于90％時，18-8鋼(gang)的腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)開始急劇(ju)增加，即在(zai)此溫度下，18-8鋼(gang)出現過鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)腐(fu)(fu)蝕的臨(lin)界硝酸(suan)(suan)濃(nong)度應為(wei)90％。
圖8.3指出，當(dang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)未達到過(guo)鈍化(hua)電(dian)(dian)(dian)位(wei)前(qian)，而達到Eb 電(dian)(dian)(dian)位(wei)時，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流密度也急(ji)劇(ju)上升，這(zhe)(zhe)表(biao)明(ming)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有(you)局部腐蝕(shi)(shi)-點(dian)蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）出現，Eb則稱(cheng)為點(dian)蝕(shi)(shi)（孔蝕(shi)(shi)）電(dian)(dian)(dian)位(wei)或擊穿電(dian)(dian)(dian)位(wei)。這(zhe)(zhe)種腐蝕(shi)(shi)現象(xiang)極易在(zai)含有(you)Cl-等活性(xing)離子的(de)(de)(de)介質中出現，這(zhe)(zhe)與(yu)在(zai)鈍化(hua)膜(mo)薄弱部位(wei)Cl-的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)會與(yu)氧（O）和氫氧根（OH）進行置換形成金屬氧化(hua)物的(de)(de)(de)鉻鹽所導致的(de)(de)(de)鈍化(hua)膜(mo)結(jie)構的(de)(de)(de)破壞有(you)關。
從(cong)研究一些因素(su)對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)行為(wei)的影響(xiang)中(zhong)(zhong)發(fa)現，凡有利(li)(li)于(yu)下述因素(su)的變化(hua)(hua)，均對(dui)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)有益(yi)。例(li)如(ru)，能(neng)使最大鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電流(liu)imax減小，鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)起始電位和鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)終止電位向負向移(yi)(yi)動(dong)，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼就變得易(yi)于(yu)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)；當鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜的擊穿(chuan)電位和過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電位 朝正向移(yi)(yi)動(dong)時(shi)，穩(wen)(wen)定鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)區(qu)將(jiang)擴大，鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)腐蝕電流(liu)密(mi)度將(jiang)減小，這會有利(li)(li)于(yu)提(ti)高鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)的完(wan)善程(cheng)度，降低(di)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)的腐蝕速度。圖(tu)(tu)8.4系在中(zhong)(zhong)， 合(he)金(jin)的陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)。可以(yi)看出鋼中(zhong)(zhong)鉻(ge)量對(dui)其(qi)陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)的影響(xiang)以(yi)及(ji) 后，此不(bu)(bu)銹(xiu)鋼易(yi)于(yu)從(cong)活(huo)化(hua)(hua)態(tai)(tai)向鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)轉變的趨向。同時(shi)，此圖(tu)(tu)還指出了即使合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)含(han)≥12％Cr已處于(yu)穩(wen)(wen)定鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)態(tai)(tai)時(shi)，其(qi)腐蝕電流(liu)密(mi)度雖然很小，但(dan)并不(bu)(bu)是零。這就告訴(su)我們，處于(yu)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)的合(he)金(jin)耐腐蝕但(dan)這并不(bu)(bu)是不(bu)(bu)腐蝕。
二、按腐(fu)蝕(shi)的(de)形(xing)態分類(lei)
可分為全面(mian)（均勻）腐蝕和局部腐蝕。
全面(mian)腐蝕：腐蝕分布在(zai)(zai)介(jie)質與不銹鋼相接觸(chu)的整個界面(mian)上(shang)，全面(mian)腐蝕主要出現在(zai)(zai)酸、堿、鹽等腐蝕環境(jing)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(bu)腐蝕的(de)危害遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)大于(yu)全面腐蝕，許(xu)多局部(bu)腐蝕常常在設備、構件等沒有任(ren)何宏觀變形甚(shen)至在沒有任(ren)何破損預兆的(de)情況(kuang)下，就會迅速、突然(ran)地破壞，從(cong)而造成(cheng)嚴重的(de)甚(shen)至是災(zai)難性的(de)后(hou)果。
