局部腐蝕

局部腐蝕又叫非均勻腐蝕，在工業(yè)中很常見。據(jù)百度百科上的數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)中全面腐蝕<10%，局部腐蝕（化工）>80%。

概述：局部腐蝕的腐蝕反應(yīng)集中在個別位置，急劇發(fā)生，材料快速被腐蝕破壞。

原理：由于電化學(xué)的不一致性（如異種金屬、表面缺陷、濃度差異、應(yīng)力集中、環(huán)境不均勻等），形成局部電池。局部電池陰陽極區(qū)分明顯，陰極/陽極面積比很大，共軛反應(yīng)分別在不同區(qū)域發(fā)生。

影響：局部腐蝕破壞速度快、隱蔽性強、難以預(yù)計、控制難度大、危害性大，容易造成突發(fā)性災(zāi)難事故。

比如零幾年引起黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視的重慶“4·15”氯氣儲罐連續(xù)爆炸泄漏事故，起因就是該廠液氯生產(chǎn)過程中氯冷凝器腐蝕穿孔。

分類：局部腐蝕又可根據(jù)其破壞形態(tài)分為電偶腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、磨損腐蝕、疲勞腐蝕和氫損傷等主要類型。

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。它的特點是在運行過程中沒有電流?；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，如軋鋼過程中產(chǎn)生的氧化皮、內(nèi)燃機活塞燃燒等。

(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。作用過程中有陰極區(qū)和陽極區(qū)，金屬與介質(zhì)之間有電流流動。有時電化學(xué)作用單獨引起腐蝕，有時機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)力來源于冷熱加工過程中的殘余應(yīng)力或外部應(yīng)力。裂紋垂直于拉應(yīng)力，有時沿金屬晶界，有時穿晶。

(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)包括腐蝕和機械磨損，兩者相互加速。磨損有很多種形式。

①沖擊腐蝕(沖蝕)是由液體流動或沖擊引起的。

②空化沖蝕(空化沖蝕)所謂的空化是由高速液體不規(guī)則流動而產(chǎn)生的。空腔中只有少量的水蒸氣或低壓空氣。由于壓力和流動條件的頻繁變化，空腔會周期性地出現(xiàn)和消失。當(dāng)它消失時，由于與周圍高壓的壓差大，會對腔體附近的金屬表面產(chǎn)生所謂的“水錘效應(yīng)”，往往會破壞金屬表面的保護膜，繼續(xù)腐蝕。

③微振動磨損腐蝕是兩個相鄰表面相互振動引起的磨損，破壞金屬保護膜，加速腐蝕。

(8)微生物腐蝕某些微生物的生命活動，促進陽極區(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金屬的腐蝕

(9)海洋生物腐蝕許多海洋生物(動物或植物)能附著在金屬表面并不斷繁殖。它們在新陳代謝的過程中會產(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。

,&,根據(jù)金屬材料的腐蝕失效模式，腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在實際的腐蝕系統(tǒng)中，大多數(shù)金屬的腐蝕是局部腐蝕。由于局部腐蝕發(fā)生在金屬表面的小范圍內(nèi)，大多數(shù)金屬表面的腐蝕量都很小，但工程結(jié)構(gòu)、零部件的使用壽命主要取決于局部腐蝕損傷的發(fā)展。

,局部腐蝕是指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料表面的一個小區(qū)域內(nèi)，而其他大多數(shù)表面的腐蝕非常輕微甚至沒有腐蝕。

,局部腐蝕是由于金屬本身(結(jié)構(gòu)、組織、化學(xué)成分、表面狀態(tài))和腐蝕介質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)不均勻，即不同部位具有不同的電極電位，從而導(dǎo)致電位差，成為局部腐蝕的驅(qū)動力。腐蝕往往優(yōu)先發(fā)生在電極電位低的部位。在局部腐蝕過程中，腐蝕電池的陽極區(qū)和陰極區(qū)一般是完全分離的，可以通過目視或微觀檢查加以區(qū)分。一般來說，陽極的面積要比陰極的面積小得多，即形成了所謂的小陽極大陰極的構(gòu)型。對于這種配置，由于陰極面積比較大，陰極退極化作用很大，小陽極區(qū)域的腐蝕非常嚴重，腐蝕集中在金屬表面的局部陽極區(qū)域。

,當(dāng)發(fā)生局部腐蝕時，由于金屬表面細化程度不同，不能用平均腐蝕速率來估計局部腐蝕程度。一般情況下，局部腐蝕引起的金屬損失相對較小，但結(jié)構(gòu)在發(fā)生局部腐蝕時不易被發(fā)現(xiàn)，危害非常大，往往會引起災(zāi)難性事故。

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

陽離子可以進入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時配合才能完成整個反應(yīng)。

因此，只有通過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。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下，如果在一個區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域，可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見的腐蝕坑。

鋼鐵不會很快被腐蝕，因為它的表面在水中會形成一層氧化保護層。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形成很薄的保護層，有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。