金屬腐蝕的原因是什么?

1. 均勻腐蝕發(fā)生在暴露于介質(zhì)或大面積的整個(gè)表面上。宏觀均勻腐蝕損傷稱為均勻腐蝕、煙道腐蝕和酸堿池腐蝕

2. 接觸腐蝕將兩種具有不同電勢的金屬或合金相互接觸并浸入電解液溶質(zhì)溶液中。它們之間有一股水流。正電位金屬的腐蝕速率降低，負(fù)電位金屬的腐蝕速率增加。

3.選擇性腐蝕合金中的一種元素由于腐蝕而優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐蝕。

4. 點(diǎn)蝕集中在金屬表面單個(gè)的小點(diǎn)上。深度較大的腐蝕稱為點(diǎn)蝕，又稱小孔腐蝕和點(diǎn)蝕。

5. 縫隙腐蝕會(huì)在金屬表面的縫隙和被覆蓋部分產(chǎn)生嚴(yán)重的縫隙腐蝕。

6. 沖蝕腐蝕是由于介質(zhì)與金屬表面之間的相對運(yùn)動(dòng)而加速腐蝕過程的一種腐蝕，如風(fēng)機(jī)、塵管、滾筒篩等的沖擊腐蝕

7. 晶間腐蝕是一種優(yōu)先腐蝕金屬或合金晶界及晶界附近區(qū)域的腐蝕，但晶粒本身的腐蝕相對較小。

8. 應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)和腐蝕疲勞裂紋(SCC)是在一定的金屬介質(zhì)系統(tǒng)中，由腐蝕和拉應(yīng)力共同作用引起的材料斷裂。

9. 電解液中的氫損傷金屬可通過腐蝕、酸洗、陰極保護(hù)或電鍍的氫滲透而損傷

當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，化學(xué)和電化學(xué)作用造成的損傷稱為金屬腐蝕。從熱力學(xué)的角度來看，除少數(shù)貴金屬(如Au和PT)外，所有金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的傾向，即金屬腐蝕是一種自發(fā)的、普遍的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后，會(huì)發(fā)生形狀、顏色和機(jī)械性能的變化，造成設(shè)備損壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染、燃燒或爆炸等惡性事故，以及嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。據(jù)估計(jì)，世界發(fā)達(dá)國家每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占其國民生產(chǎn)總值的3.5% ~ 4.2%，超過了每年重大災(zāi)害(火災(zāi)、風(fēng)、地震等)的總損失。有人甚至估計(jì)，世界上每年大約有1億噸金屬被腐蝕、報(bào)廢和丟失!因此，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施對經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。

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(jìn)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(shí)配合才能完成整個(gè)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(shí)際的腐蝕過程是一個(gè)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(gè)區(qū)域形成陽極或陰極區(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。

,&,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(shí)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(gè)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(dòng)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(yán)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(shí)，由于金屬表面細(xì)化程度不同，不能用平均腐蝕速率來估計(jì)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(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，危害非常大，往往會(huì)引起災(zāi)難性事故。