金屬與腐蝕介質之間(jian)由于化(hua)學和電化(hua)學作(zuo)用而引(yin)起的損傷或失效(xiao)。
一、按腐蝕作用的(de)性質分類
可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。
①. 化學腐蝕
在非電解質溶液中所產生的腐蝕，例如高溫下不銹(xiu)鋼的氧化（化學腐蝕不屬于本節討論范圍）。
②. 電(dian)化學腐蝕
鋼(gang)鐵和(he)不銹鋼(gang)在(zai)潮濕大氣、水溶(rong)液(ye)和(he)酸(suan)、堿(jian)、鹽等電(dian)解質溶(rong)液(ye)中所產生的(de)腐蝕，在(zai)腐蝕過程(cheng)中有離(li)子（電(dian)子）產生。電(dian)化(hua)學腐蝕的(de)實質是原電(dian)池的(de)作(zuo)用(yong)。
在(zai)水溶液(ye)中(zhong)，前面已(yi)述(shu)及金(jin)屬(shu)變為(wei)離(li)子(zi)(zi)（離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)），這(zhe)就是腐蝕，而(er)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)的難易(yi)，即(ji)離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)的傾向(xiang)則(ze)系以其標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)來表征，人(ren)們(men)以氫（H＋）的標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)為(wei)基(ji)準(zhun)，離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)傾向(xiang)較(jiao)大(da)，即(ji)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)較(jiao)負(fu)的金(jin)屬(shu)為(wei)陽(yang)極(ji)(ji)，而(er)離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua)傾向(xiang)較(jiao)小，即(ji)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)較(jiao)正的金(jin)屬(shu)為(wei)陰極(ji)(ji)。在(zai)水溶液(ye)中(zhong)，陰極(ji)(ji)與陽(yang)極(ji)(ji)間的標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)之差是金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學腐蝕的動力(li)。
在(zai)鋼(gang)鐵和(he)不銹鋼(gang)等金屬(shu)電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕的(de)(de)條件下，與原電(dian)池的(de)(de)不同點是(shi)陽極(ji)(ji)釋(shi)放電(dian)子(zi)的(de)(de)陽極(ji)(ji)過程(cheng)和(he)陰極(ji)(ji)獲得電(dian)子(zi)的(de)(de)陰極(ji)(ji)過程(cheng)系在(zai)同一(yi)金屬(shu)的(de)(de)表面上進行的(de)(de)，由于此(ci)過程(cheng)用(yong)肉(rou)眼不可見(jian)，人們將(jiang)此(ci)種(zhong)陽極(ji)(ji)-陰極(ji)(ji)構成的(de)(de)電(dian)池稱為腐(fu)蝕微電(dian)池。
·鋼鐵生銹(xiu)的(de)電(dian)化(hua)學腐蝕過程(cheng)
鋼鐵在表面上有(you)水和(he)氧 存在的介(jie)質中，基體中的鐵（Fe）會成(cheng)為(wei)鐵離(li)(li)子(zi)，即(ji) 這就(jiu)(jiu)是(shi)陽極(ji)(ji)氧化反(fan)應(ying)(ying)；同時，溶液中的氧（接受了游離(li)(li)的電(dian)子(zi)（e）進行著陰(yin)極(ji)(ji)反(fan)應(ying)(ying)，即(ji)，這是(shi)陰(yin)極(ji)(ji)還原反(fan)應(ying)(ying)，經過： 和(he)3就(jiu)(jiu)是(shi)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)形成(cheng)的鐵銹。
如(ru)果鋼鐵是在酸性溶液中，因為(wei)H＋濃度高（即pH值低），H＋可接受電子（e）反(fan)應生成，即，這是鐵產(chan)生了析(xi)出氫(qing)的腐蝕(shi)。
·不銹鋼的電化(hua)學腐蝕(shi)過程和陽極極化(hua)曲線
將不(bu)銹鋼(gang)或(huo)可鈍化(hua)的金(jin)屬置于電解質溶液(ye)中，采用現代(dai)電化(hua)學技術測定電極(ji)電位（E）與腐蝕(shi)電流（i）間的關(guan)系(xi)便可得到描述不(bu)銹鋼(gang)電化(hua)學腐蝕(shi)過程的陽極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線（示意(yi)圖(tu)見圖(tu)8.1。從此圖(tu)可看出典型的陽極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線系(xi)由活(huo)性溶解區（活(huo)化(hua)區）；鈍化(hua)過渡(du)區；鈍化(hua)（態）區和(he)過鈍化(hua)區（電位高(gao)于 等四部(bu)分所(suo)組成(cheng)。
活化(hua)(hua)區 隨電位升高(gao)，陽(yang)極(ji)溶(rong)解電流密度不斷增加，當(dang)為鈍(dun)化(hua)(hua)電位），陽(yang)極(ji)溶(rong)解電流密度達(da)到最大值 ，此時不銹(xiu)鋼(gang)的溶(rong)解處于活化(hua)(hua)腐(fu)蝕狀(zhuang)態。
鈍化過渡區 此區與(yu) 為活(huo)化電(dian)位）之間相距很近，當溶解電(dian)流(liu)密度(du)越過最大值后(hou)，隨后(hou)急(ji)劇下降且(qie)處于不穩(wen)定(ding)態(tai)，此時，很難測得各點(dian)的穩(wen)定(ding)數值。
鈍化(hua)（態）區 電(dian)位(wei)高于EF時(shi)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面形成富鉻氧化(hua)物(wu)（鈍化(hua)膜(mo)），阻礙不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)的(de)(de)進行(xing)。此時(shi)陽極溶(rong)(rong)解(jie)電(dian)流(liu)密度（稱(cheng)維(wei)鈍電(dian)流(liu)）很(hen)小（僅約(yue)幾(ji)十萬分之一(yi)），且基本與電(dian)位(wei)無關。在此區內(nei)，陽極溶(rong)(rong)解(jie)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物(wu)與活化(hua)溶(rong)(rong)解(jie)區活性溶(rong)(rong)解(jie)時(shi)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物(wu)完全不(bu)同。此時(shi)的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率代(dai)表(biao)著此不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率。
過(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)區 電(dian)位超過(guo)后稱過(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)電(dian)位），隨(sui)電(dian)位升高(gao)電(dian)流密度再次增大，此時有的(de)不銹鋼(gang)，例如18-8（304）在(zai)硝(xiao)酸中(zhong)當酸濃(nong)(nong)度達到高(gao)濃(nong)(nong)條件時，會由于鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)三價(jia)鉻離(li)子氧化(hua)成(cheng)六價(jia)鉻離(li)子（而受到破壞，使(shi)不銹鋼(gang)溶解(jie)速(su)度上升，出現(xian)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率上升的(de)全面(mian)腐蝕(shi)(shi)(shi)（見圖(tu)8.2）。從圖(tu)8.2可知，在(zai)50℃條件下當硝(xiao)酸濃(nong)(nong)度大于90％時，18-8鋼(gang)的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率開始急劇(ju)增加(jia)，即在(zai)此溫度下，18-8鋼(gang)出現(xian)過(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)臨界硝(xiao)酸濃(nong)(nong)度應為90％。
圖8.3指出(chu)，當(dang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)未達(da)到(dao)過鈍(dun)化電(dian)(dian)(dian)位(wei)前，而(er)達(da)到(dao)Eb 電(dian)(dian)(dian)位(wei)時，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕電(dian)(dian)(dian)流密度也急劇上升，這(zhe)表明不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有局部腐(fu)蝕-點蝕（孔蝕）出(chu)現(xian)，Eb則稱為點蝕（孔蝕）電(dian)(dian)(dian)位(wei)或擊穿電(dian)(dian)(dian)位(wei)。這(zhe)種腐(fu)蝕現(xian)象極易在(zai)含有Cl-等活(huo)性離子的(de)(de)(de)(de)介質(zhi)中出(chu)現(xian)，這(zhe)與(yu)在(zai)鈍(dun)化膜薄弱部位(wei)Cl-的(de)(de)(de)(de)存在(zai)會與(yu)氧(yang)（O）和氫氧(yang)根（OH）進(jin)行(xing)置(zhi)換形成(cheng)金屬氧(yang)化物的(de)(de)(de)(de)鉻鹽所導致(zhi)的(de)(de)(de)(de)鈍(dun)化膜結構的(de)(de)(de)(de)破壞(huai)有關。
從研究一些因素對不(bu)(bu)銹鋼陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)行為的(de)影響中發現，凡有(you)(you)利(li)于(yu)下述因素的(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)，均對不(bu)(bu)銹鋼的(de)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)有(you)(you)益。例如，能(neng)使最(zui)大(da)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)imax減(jian)小(xiao)(xiao)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)起始電(dian)(dian)位和(he)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)終止(zhi)電(dian)(dian)位向負(fu)向移(yi)動，不(bu)(bu)銹鋼就變得易于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)；當鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜的(de)擊穿電(dian)(dian)位和(he)過鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)位 朝正向移(yi)動時(shi)，穩定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)區將擴(kuo)大(da)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)態(tai)腐蝕電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度將減(jian)小(xiao)(xiao)，這(zhe)會有(you)(you)利(li)于(yu)提高鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)完(wan)善程度，降低鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)態(tai)的(de)腐蝕速度。圖8.4系在(zai)中， 合(he)(he)金(jin)的(de)陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)。可以(yi)看出鋼中鉻量對其陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲(qu)線(xian)的(de)影響以(yi)及 后，此不(bu)(bu)銹鋼易于(yu)從活化(hua)(hua)(hua)(hua)態(tai)向鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)態(tai)轉變的(de)趨向。同(tong)時(shi)，此圖還指出了即(ji)使合(he)(he)金(jin)中含≥12％Cr已處(chu)于(yu)穩定鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)態(tai)時(shi)，其腐蝕電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度雖(sui)然很小(xiao)(xiao)，但并不(bu)(bu)是零。這(zhe)就告訴我們(men)，處(chu)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)態(tai)的(de)合(he)(he)金(jin)耐腐蝕但這(zhe)并不(bu)(bu)是不(bu)(bu)腐蝕。
二、按腐蝕(shi)的形態分類
可分為全面（均勻）腐蝕(shi)(shi)和局部(bu)腐蝕(shi)(shi)。
全面腐(fu)蝕(shi)：腐(fu)蝕(shi)分布(bu)在介質與不銹(xiu)鋼相接觸的整個(ge)界面上(shang)，全面腐(fu)蝕(shi)主要出現在酸、堿、鹽等腐(fu)蝕(shi)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。
局部(bu)腐(fu)蝕(shi)的(de)危害(hai)遠遠大于全面腐(fu)蝕(shi)，許多局部(bu)腐(fu)蝕(shi)常常在設(she)備、構件(jian)等沒有(you)任何宏觀變形甚至在沒有(you)任何破損預兆的(de)情況(kuang)下，就會迅(xun)速(su)、突然地破壞，從而造成嚴重(zhong)的(de)甚至是災難性的(de)后果。
