金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過(guò)程釋放自由電子，而脫電子過(guò)程是除去自由電子的過(guò)程。

陽(yáng)離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過(guò)程必須與脫電子過(guò)程同時(shí)配合才能完成整個(gè)反應(yīng)。

因此，只有通過(guò)電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實(shí)際的腐蝕過(guò)程是一個(gè)非常緩慢而相對(duì)均勻地在表面上失去金屬原子的過(guò)程。在某些條件下，如果在一個(gè)區(qū)域形成陽(yáng)極或陰極區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見(jiàn)的腐蝕坑。

鋼鐵不會(huì)很快被腐蝕，因?yàn)樗谋砻嬖谒袝?huì)形成一層氧化保護(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會(huì)形成很薄的保護(hù)層，有時(shí)甚至薄得肉眼無(wú)法分辨。由于這種薄保護(hù)層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

金屬腐蝕防護(hù)方法:

1. 改善金屬性質(zhì)，根據(jù)不同用途選擇不同材料形成耐蝕合金，或在金屬中加入合金元素提高其耐蝕性，可防止或減緩金屬的腐蝕;

2. 形成保護(hù)層，覆蓋在金屬表面的各種保護(hù)層，將被保護(hù)的金屬與腐蝕介質(zhì)分離，是防止金屬腐蝕的有效方法。

金屬磷化處理:對(duì)鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行脫脂除銹處理后，可將其浸泡在特定成分的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽膜。這個(gè)過(guò)程叫做磷化處理。磷化膜為深灰色至黑灰色，厚度一般為5 ~ 20 μ，在大氣中具有良好的耐腐蝕性;

金屬氧化處理:將鋼制品加入NaOH混合溶液中加熱形成一層厚度約為0.5 ~ 1.5 μ M的藍(lán)色氧化膜(主要由非金屬鍍層組成:非金屬物質(zhì)如油漆、噴漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、瀝青及高分子材料(如塑料、橡膠、聚酯等)金屬保護(hù)層:是將耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金鍍?cè)诹硪皇鼙Ｗo(hù)金屬產(chǎn)品表面形成的保護(hù)涂層。

3.改善腐蝕環(huán)境

改善環(huán)境對(duì)減少和防止腐蝕具有重要意義。緩蝕劑是一種化學(xué)物質(zhì)。在腐蝕介質(zhì)中加入少量它可以顯著降低金屬腐蝕速率。由于緩蝕劑用量小，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，是一種常用的防腐方法;

4. 電化學(xué)保護(hù)方法

電化學(xué)保護(hù)方法是根據(jù)電化學(xué)原理對(duì)金屬設(shè)備采取措施，使其成為腐蝕電池中的陰極，以防止或減少金屬腐蝕;

犧牲陽(yáng)極保護(hù)法:犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是用比被保護(hù)金屬電極電位低的金屬或合金作為陽(yáng)極，固定在被保護(hù)金屬上形成腐蝕電池，被保護(hù)金屬作為陰極;

陰極保護(hù):這是利用外部電源保護(hù)金屬。將被保護(hù)的金屬連接到負(fù)極上，成為陰極，以避免腐蝕。此外，一些鐵塊連接到正極，使其成為陽(yáng)極，并腐蝕它。事實(shí)上，它也是一個(gè)犧牲陽(yáng)極;

陽(yáng)極保護(hù):采用外置直流電源保護(hù)金屬。然而，被保護(hù)的金屬被連接到正極成為陽(yáng)極。

金屬腐蝕分類

金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

1. 化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是由表面與介質(zhì)之間的化學(xué)相互作用引起的。它的特點(diǎn)是在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電流?；瘜W(xué)腐蝕可分為以下兩類。

(1)氣體腐蝕金屬在干燥氣體(表面無(wú)水蒸汽冷凝)中的腐蝕。氣體腐蝕一般是指金屬在高溫下的腐蝕，如軋鋼過(guò)程中產(chǎn)生的氧化皮、內(nèi)燃機(jī)活塞燃燒等。

(2)金屬在11L三電解質(zhì)溶液中的腐蝕發(fā)生在非導(dǎo)電液體中。例如，金屬在有機(jī)液體(如乙醇、石油等)中的腐蝕。

2. 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是由金屬表面與介質(zhì)之間的電化學(xué)相互作用引起的。作用過(guò)程中有陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)，金屬與介質(zhì)之間有電流流動(dòng)。有時(shí)電化學(xué)作用單獨(dú)引起腐蝕，有時(shí)機(jī)械和生物作用共同產(chǎn)生腐蝕。電化學(xué)腐蝕可分為以下幾類。

(1)大氣腐蝕金屬在潮濕空氣中的腐蝕。

(2)土壤腐蝕是由地下金屬構(gòu)件(如管道、電纜等)腐蝕引起的。

(4)金屬在熔鹽中的腐蝕。如熱處理車間熔鹽加熱爐中電極和處理過(guò)的金屬的腐蝕。

(5)應(yīng)力腐蝕裂紋是金屬在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下的腐蝕損傷。應(yīng)力來(lái)源于冷熱加工過(guò)程中的殘余應(yīng)力或外部應(yīng)力。裂紋垂直于拉應(yīng)力，有時(shí)沿金屬晶界，有時(shí)穿晶。

(6)腐蝕疲勞是金屬在交變應(yīng)力(或脈沖應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)共同作用下，疲勞極限大大降低，導(dǎo)致過(guò)早斷裂(如螺桿軸、泵軸)的一種腐蝕。

(7)磨損腐蝕(磨損)包括腐蝕和機(jī)械磨損，兩者相互加速。磨損有很多種形式。

①?zèng)_擊腐蝕(沖蝕)是由液體流動(dòng)或沖擊引起的。

②空化沖蝕(空化沖蝕)所謂的空化是由高速液體不規(guī)則流動(dòng)而產(chǎn)生的?？涨恢兄挥猩倭康乃魵饣虻蛪嚎諝狻Ｓ捎趬毫土鲃?dòng)條件的頻繁變化，空腔會(huì)周期性地出現(xiàn)和消失。當(dāng)它消失時(shí)，由于與周圍高壓的壓差大，會(huì)對(duì)腔體附近的金屬表面產(chǎn)生所謂的“水錘效應(yīng)”，往往會(huì)破壞金屬表面的保護(hù)膜，繼續(xù)腐蝕。

③微振動(dòng)磨損腐蝕是兩個(gè)相鄰表面相互振動(dòng)引起的磨損，破壞金屬保護(hù)膜，加速腐蝕。

(8)微生物腐蝕某些微生物的生命活動(dòng)，促進(jìn)陽(yáng)極區(qū)或陰極區(qū)的電化學(xué)反應(yīng)，或削弱金屬表面膜的耐腐蝕性，或產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，從而加速電化學(xué)腐蝕。如硫酸鹽還原菌和鐵菌對(duì)金屬的腐蝕

(9)海洋生物腐蝕許多海洋生物(動(dòng)物或植物)能附著在金屬表面并不斷繁殖。它們?cè)谛玛惔x的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，或者由于金屬表面覆蓋不均勻而造成氧濃度池，從而加速電化學(xué)腐蝕。

,&,從電化學(xué)特性上看，均勻腐蝕屬于微電池效應(yīng)。腐蝕過(guò)程中沒(méi)有固定的陰極和陽(yáng)極，即腐蝕過(guò)程中陰極部分和陽(yáng)極部分交替變化。

,&,在均勻腐蝕過(guò)程中，金屬表面各部分的減薄率是相同的。平均腐蝕速率可用于準(zhǔn)確計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量，估算構(gòu)件的腐蝕壽命。因此，在工程設(shè)計(jì)中預(yù)先考慮留腐蝕余量的措施，可以達(dá)到防止設(shè)備過(guò)早腐蝕損壞的目的。均勻腐蝕雖然會(huì)導(dǎo)致金屬材料大量流失，但通常不會(huì)引起金屬結(jié)構(gòu)的突然失效事故，因?yàn)樗子跈z測(cè)和檢測(cè)。

,&,均勻腐蝕是很常見(jiàn)的,這可能是由于電化學(xué)腐蝕,如自我解體的過(guò)程均勻電極(純金屬)或微多相電極(統(tǒng)一合金)在電解質(zhì)溶液中,或由純化學(xué)腐蝕反應(yīng),如一般金屬材料在高溫下的氧化。對(duì)各種腐蝕失效事故和案例的調(diào)查結(jié)果表明，均勻腐蝕僅占20%左右，其余80%為局部腐蝕損傷。

腐蝕均勻程度可用腐蝕速率表示。有兩個(gè)常用的單位:一是單位時(shí)間單位表面積失重，單位為g / (M2·h);二是單位時(shí)間內(nèi)腐蝕的平均厚度，單位為mm /年