腐蚀速率资质实验室

,&,根据金属材料的腐蚀失效模式，腐蚀可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。在实际的腐蚀系统中，大多数金属的腐蚀是局部腐蚀。由于局部腐蚀发生在金属表面的小范围内，大多数金属表面的腐蚀量都很小，但工程结构、零部件的使用寿命主要取决于局部腐蚀损伤的发展。

,局部腐蚀是指腐蚀主要发生在金属材料表面的一个小区域内，而其他大多数表面的腐蚀非常轻微甚至没有腐蚀。

,局部腐蚀是由于金属本身(结构、组织、化学成分、表面状态)和腐蚀介质的电化学性质不均匀，即不同部位具有不同的电极电位，从而导致电位差，成为局部腐蚀的驱动力。腐蚀往往优先发生在电极电位低的部位。在局部腐蚀过程中，腐蚀电池的阳极区和阴极区一般是完全分离的，可以通过目视或微观检查加以区分。一般来说，阳极的面积要比阴极的面积小得多，即形成了所谓的小阳极大阴极的构型。对于这种配置，由于阴极面积比较大，阴极退极化作用很大，小阳极区域的腐蚀非常严重，腐蚀集中在金属表面的局部阳极区域。

,当发生局部腐蚀时，由于金属表面细化程度不同，不能用平均腐蚀速率来估计局部腐蚀程度。一般情况下，局部腐蚀引起的金属损失相对较小，但结构在发生局部腐蚀时不易被发现，危害非常大，往往会引起灾难性事故。

金属腐蚀分类

金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

1. 化学腐蚀

化学腐蚀是由表面与介质之间的化学相互作用引起的。它的特点是在运行过程中没有电流。化学腐蚀可分为以下两类。

(1)气体腐蚀金属在干燥气体(表面无水蒸汽冷凝)中的腐蚀。气体腐蚀一般是指金属在高温下的腐蚀，如轧钢过程中产生的氧化皮、内燃机活塞燃烧等。

(2)金属在11L三电解质溶液中的腐蚀发生在非导电液体中。例如，金属在有机液体(如乙醇、石油等)中的腐蚀。

2. 电化学腐蚀

电化学腐蚀是由金属表面与介质之间的电化学相互作用引起的。作用过程中有阴极区和阳极区，金属与介质之间有电流流动。有时电化学作用单独引起腐蚀，有时机械和生物作用共同产生腐蚀。电化学腐蚀可分为以下几类。

(1)大气腐蚀金属在潮湿空气中的腐蚀。

(2)土壤腐蚀是由地下金属构件(如管道、电缆等)腐蚀引起的。

(4)金属在熔盐中的腐蚀。如热处理车间熔盐加热炉中电极和处理过的金属的腐蚀。

(5)应力腐蚀裂纹是金属在拉应力和腐蚀介质作用下的腐蚀损伤。应力来源于冷热加工过程中的残余应力或外部应力。裂纹垂直于拉应力，有时沿金属晶界，有时穿晶。

(6)腐蚀疲劳是金属在交变应力(或脉冲应力)和腐蚀介质共同作用下，疲劳极限大大降低，导致过早断裂(如螺杆轴、泵轴)的一种腐蚀。

(7)磨损腐蚀(磨损)包括腐蚀和机械磨损，两者相互加速。磨损有很多种形式。

①冲击腐蚀(冲蚀)是由液体流动或冲击引起的。

②空化冲蚀(空化冲蚀)所谓的空化是由高速液体不规则流动而产生的。空腔中只有少量的水蒸气或低压空气。由于压力和流动条件的频繁变化，空腔会周期性地出现和消失。当它消失时，由于与周围高压的压差大，会对腔体附近的金属表面产生所谓的“水锤效应”，往往会破坏金属表面的保护膜，继续腐蚀。

③微振动磨损腐蚀是两个相邻表面相互振动引起的磨损，破坏金属保护膜，加速腐蚀。

(8)微生物腐蚀某些微生物的生命活动，促进阳极区或阴极区的电化学反应，或削弱金属表面膜的耐腐蚀性，或产生腐蚀性物质，从而加速电化学腐蚀。如硫酸盐还原菌和铁菌对金属的腐蚀

(9)海洋生物腐蚀许多海洋生物(动物或植物)能附着在金属表面并不断繁殖。它们在新陈代谢的过程中会产生腐蚀性物质，或者由于金属表面覆盖不均匀而造成氧浓度池，从而加速电化学腐蚀。

在腐蚀过程中伴随着电流的腐蚀称为电化学腐蚀。电化学腐蚀电化学腐蚀是金属与周围电解液接触时，由于电流作用而引起的腐蚀。电化学腐蚀是非常普遍和普遍的。其腐蚀原理与原电池相同。金属中总会或多或少地含有一些杂质，不同的金属具有不同的电势，同一金属中的不同组分也具有不同的电势。当金属与导电溶液接触时，会产生电位差，导致溶液中出现电子流，从而先腐蚀电位低的金属。电化学腐蚀的表面形式有很多，可分为空气腐蚀、导电介质中的腐蚀和其他条件下的腐蚀。空气腐蚀，是指金属在潮湿空气中的腐蚀。导电介质中的腐蚀是指金属在雨中或各种酸、碱、盐水溶液中的腐蚀。其他条件下的腐蚀是指在潮湿的土壤中，由于各种腐蚀介质的长期腐蚀而对地下金属管道及构件造成的腐蚀破坏

金属的化学腐蚀反应可分为两个步骤。第一步是氧化步骤，第二步是脱电子步骤。氧化过程释放自由电子，而脱电子过程是除去自由电子的过程。

阳离子可以进入溶液或与其他阴离子结合形成化合物。氧化过程必须与脱电子过程同时配合才能完成整个反应。

因此，只有通过电子去除步骤去除氧化步骤产生的自由电子，金属原子才能不断被腐蚀。实际的腐蚀过程是一个非常缓慢而相对均匀地在表面上失去金属原子的过程。在某些条件下，如果在一个区域形成阳极或阴极区域，可能会出现局部腐蚀不均匀，并形成可见的腐蚀坑。

钢铁不会很快被腐蚀，因为它的表面在水中会形成一层氧化保护层。由于铁容易被氧化形成氧化铁，所以不溶于水，容易沉积在金属表面，从而阻碍了进一步的腐蚀。这种现象称为腐蚀钝化。锆、铬、铝、不锈钢等金属在常温的水或空气中会形成很薄的保护层，有时甚至薄得肉眼无法分辨。由于这种薄保护层，这些金属在水或空气中具有良好的耐腐蚀性。