金(jin)屬(shu)與腐(fu)蝕介質(zhi)之間由于化學和電(dian)化學作用而(er)引起的損(sun)傷(shang)或(huo)失效。
一(yi)、按腐蝕作用(yong)的性質(zhi)分類
可分為化(hua)學腐蝕和(he)電化(hua)學腐蝕。
①. 化學腐(fu)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)鐵和不銹鋼(gang)在潮濕大氣、水溶液和酸、堿、鹽等電解質溶液中所(suo)產(chan)生(sheng)的腐(fu)蝕，在腐(fu)蝕過程(cheng)中有離子(zi)（電子(zi)）產(chan)生(sheng)。電化學腐(fu)蝕的實質是原電池的作用。
在水溶液中，前(qian)面已(yi)述及金(jin)屬(shu)變為(wei)離子(zi)（離子(zi)化(hua)），這就是腐蝕，而(er)(er)金(jin)屬(shu)離子(zi)化(hua)的(de)難(nan)易，即(ji)離子(zi)化(hua)的(de)傾向則系以(yi)其標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位來表征，人們以(yi)氫(qing)（H＋）的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位為(wei)基(ji)準(zhun)(zhun)，離子(zi)化(hua)傾向較大(da)，即(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位較負的(de)金(jin)屬(shu)為(wei)陽極(ji)(ji)，而(er)(er)離子(zi)化(hua)傾向較小，即(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位較正的(de)金(jin)屬(shu)為(wei)陰極(ji)(ji)。在水溶液中，陰極(ji)(ji)與陽極(ji)(ji)間(jian)的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位之差是金(jin)屬(shu)電(dian)化(hua)學腐蝕的(de)動力。
在鋼鐵和(he)不銹(xiu)鋼等金屬電(dian)(dian)化學腐蝕(shi)的(de)條(tiao)件下，與原(yuan)電(dian)(dian)池的(de)不同(tong)點(dian)是陽(yang)極(ji)釋放電(dian)(dian)子(zi)的(de)陽(yang)極(ji)過程(cheng)(cheng)和(he)陰極(ji)獲得(de)電(dian)(dian)子(zi)的(de)陰極(ji)過程(cheng)(cheng)系在同(tong)一金屬的(de)表面上進(jin)行的(de)，由于(yu)此過程(cheng)(cheng)用肉眼(yan)不可見，人(ren)們將此種陽(yang)極(ji)-陰極(ji)構成(cheng)的(de)電(dian)(dian)池稱為腐蝕(shi)微電(dian)(dian)池。
·鋼鐵生銹的電化學(xue)腐蝕過(guo)程(cheng)
鋼鐵在表(biao)面上有(you)水和氧 存在的(de)介質(zhi)中(zhong)，基體中(zhong)的(de)鐵（Fe）會成為鐵離子，即(ji) 這就(jiu)是(shi)陽極氧化反(fan)應(ying)；同時，溶液中(zhong)的(de)氧（接受了(le)游離的(de)電子（e）進行著陰極反(fan)應(ying)，即(ji)，這是(shi)陰極還原(yuan)反(fan)應(ying)，經過： 和3就(jiu)是(shi)反(fan)應(ying)所形(xing)成的(de)鐵銹。
如果鋼鐵是在酸性溶液(ye)中，因為H＋濃(nong)度高（即(ji)pH值低），H＋可接受電子(zi)（e）反(fan)應生(sheng)成，即(ji)，這是鐵產生(sheng)了析出氫(qing)的腐蝕。
·不銹鋼的電化學腐蝕過(guo)程和陽(yang)極極化曲線
將不(bu)銹鋼或可鈍(dun)化(hua)的金屬置于電(dian)解(jie)(jie)質溶液中，采用現代電(dian)化(hua)學(xue)技術測定電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位（E）與腐蝕(shi)電(dian)流（i）間的關系便可得(de)到(dao)描述不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)過程(cheng)的陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線（示意圖(tu)見(jian)圖(tu)8.1。從此圖(tu)可看出(chu)典型的陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線系由活性(xing)溶解(jie)(jie)區(qu)（活化(hua)區(qu)）；鈍(dun)化(hua)過渡區(qu)；鈍(dun)化(hua)（態(tai)）區(qu)和(he)過鈍(dun)化(hua)區(qu)（電(dian)位高(gao)于 等(deng)四部分(fen)所組(zu)成。
活化(hua)區 隨電位(wei)升(sheng)高，陽極溶(rong)解電流(liu)密(mi)度不(bu)斷增(zeng)加，當為鈍化(hua)電位(wei)），陽極溶(rong)解電流(liu)密(mi)度達到最大值 ，此(ci)時不(bu)銹鋼的溶(rong)解處于(yu)活化(hua)腐蝕狀態。
鈍化(hua)過(guo)渡(du)區 此區與 為活化(hua)電位(wei)）之(zhi)間相距(ju)很近，當(dang)溶解電流密(mi)度越過(guo)最大值后，隨(sui)后急(ji)劇下降且處于不穩定態，此時(shi)，很難測得各點的穩定數(shu)值。
鈍(dun)化（態）區 電(dian)(dian)位高于(yu)EF時，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面形成(cheng)富鉻氧化物(wu)（鈍(dun)化膜），阻礙不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的溶(rong)(rong)解的進(jin)行。此時陽(yang)極溶(rong)(rong)解電(dian)(dian)流密度（稱維鈍(dun)電(dian)(dian)流）很(hen)小（僅約幾(ji)十(shi)萬分(fen)之一），且基本與電(dian)(dian)位無關。在此區內，陽(yang)極溶(rong)(rong)解的腐(fu)(fu)蝕產物(wu)與活(huo)化溶(rong)(rong)解區活(huo)性溶(rong)(rong)解時的腐(fu)(fu)蝕產物(wu)完全不(bu)同。此時的氧化膜的腐(fu)(fu)蝕速率(lv)代(dai)表著此不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的腐(fu)(fu)蝕速率(lv)。
過(guo)鈍化(hua)(hua)(hua)區 電位超過(guo)后稱過(guo)鈍化(hua)(hua)(hua)電位），隨電位升(sheng)高電流密度(du)(du)再次(ci)增(zeng)大(da)，此時(shi)有(you)的(de)不銹鋼(gang)(gang)，例如(ru)18-8（304）在硝酸(suan)中當(dang)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)達到(dao)高濃(nong)條件時(shi)，會(hui)由于鈍化(hua)(hua)(hua)膜的(de)三價鉻(ge)離子氧化(hua)(hua)(hua)成六價鉻(ge)離子（而受到(dao)破(po)壞，使不銹鋼(gang)(gang)溶(rong)解(jie)速(su)(su)度(du)(du)上升(sheng)，出(chu)現(xian)腐蝕(shi)速(su)(su)率上升(sheng)的(de)全面(mian)腐蝕(shi)（見圖8.2）。從圖8.2可知，在50℃條件下當(dang)硝酸(suan)濃(nong)度(du)(du)大(da)于90％時(shi)，18-8鋼(gang)(gang)的(de)腐蝕(shi)速(su)(su)率開始急劇增(zeng)加，即在此溫度(du)(du)下，18-8鋼(gang)(gang)出(chu)現(xian)過(guo)鈍化(hua)(hua)(hua)腐蝕(shi)的(de)臨界硝酸(suan)濃(nong)度(du)(du)應為90％。
圖8.3指(zhi)出(chu)(chu)，當(dang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)(wei)未(wei)達(da)到過(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電(dian)位(wei)(wei)前，而達(da)到Eb 電(dian)位(wei)(wei)時，不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流密度也急劇上升，這(zhe)表明不銹(xiu)鋼有局部腐(fu)(fu)蝕(shi)-點(dian)蝕(shi)（孔(kong)蝕(shi)）出(chu)(chu)現，Eb則(ze)稱為點(dian)蝕(shi)（孔(kong)蝕(shi)）電(dian)位(wei)(wei)或擊穿電(dian)位(wei)(wei)。這(zhe)種腐(fu)(fu)蝕(shi)現象極(ji)易在(zai)含有Cl-等活(huo)性(xing)離(li)子的(de)(de)(de)介質中出(chu)(chu)現，這(zhe)與在(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)薄弱部位(wei)(wei)Cl-的(de)(de)(de)存在(zai)會與氧（O）和氫氧根（OH）進(jin)行置(zhi)換形成金屬氧化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)鉻鹽所導致的(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)結構的(de)(de)(de)破壞(huai)有關。
從研究一(yi)些因(yin)素對(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)行為的(de)(de)(de)影響中發現，凡(fan)有利(li)于(yu)(yu)下述(shu)因(yin)素的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)，均對(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)有益。例如，能(neng)使最大(da)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電流(liu)(liu)imax減(jian)小(xiao)，鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)起始電位和(he)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)終止電位向(xiang)負向(xiang)移(yi)動，不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)就(jiu)變(bian)得(de)易(yi)于(yu)(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)；當鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)擊穿電位和(he)過(guo)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電位 朝正向(xiang)移(yi)動時(shi)(shi)，穩定(ding)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)將(jiang)擴(kuo)大(da)，鈍(dun)態腐(fu)蝕(shi)(shi)電流(liu)(liu)密度將(jiang)減(jian)小(xiao)，這會(hui)有利(li)于(yu)(yu)提高鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)完善程(cheng)度，降(jiang)低(di)鈍(dun)態的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度。圖8.4系在(zai)中， 合(he)金的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)(qu)線(xian)。可以看(kan)出鋼(gang)(gang)(gang)中鉻量對(dui)其(qi)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)(qu)線(xian)的(de)(de)(de)影響以及 后，此(ci)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)易(yi)于(yu)(yu)從活化(hua)(hua)(hua)(hua)態向(xiang)鈍(dun)態轉變(bian)的(de)(de)(de)趨向(xiang)。同時(shi)(shi)，此(ci)圖還(huan)指出了即使合(he)金中含≥12％Cr已處(chu)于(yu)(yu)穩定(ding)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)態時(shi)(shi)，其(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)電流(liu)(liu)密度雖(sui)然很小(xiao)，但并(bing)不(bu)是(shi)零。這就(jiu)告(gao)訴我們，處(chu)于(yu)(yu)鈍(dun)態的(de)(de)(de)合(he)金耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)但這并(bing)不(bu)是(shi)不(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)。
二、按腐蝕的形(xing)態(tai)分類
可分為全面（均(jun)勻）腐(fu)蝕和局部腐(fu)蝕。
全面(mian)(mian)腐蝕：腐蝕分(fen)布在介(jie)質與不(bu)銹(xiu)鋼相接觸的整個界面(mian)(mian)上，全面(mian)(mian)腐蝕主(zhu)要出現在酸、堿、鹽(yan)等(deng)腐蝕環境中(zhong)；
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(fu)蝕(shi)的危害遠遠大于全面(mian)腐(fu)蝕(shi)，許(xu)多局部(bu)腐(fu)蝕(shi)常(chang)常(chang)在(zai)設備、構件等沒有(you)任何(he)宏觀變形甚(shen)至在(zai)沒有(you)任何(he)破損預兆的情(qing)況下，就會迅速、突然地破壞，從而造(zao)成嚴重的甚(shen)至是(shi)災難性的后(hou)果。
