,&,由金属材料和结构组成的金属材料和结构在自然环境中或在工作条件下与其环境介质发生化学或电化学作用而发生劣化和破坏,称为腐蚀。还包括上述因素与机械因素或生物因素的联合作用。一些物理效应,如金属材料在某些液态金属中的物理溶解,也可以归类为金属腐蚀。一般来说,锈是特指钢和铁基合金。在氧和水的作用下,形成锈,这是一种主要由水氧化铁组成的腐蚀产物。有色金属及其合金会腐蚀但不会生锈,但会形成类似于锈蚀的腐蚀产物。例如,铜和铜合金表面的铜绿有时被称为铜锈。
,&,&,腐蚀损伤有多种形式。不同环境条件下金属腐蚀的原因不同,影响因素也很复杂。通过改变一些作用条件和影响因素,阻断和控制腐蚀过程,以防止和减缓腐蚀损害及其损害。所发展的方法、技术和相应的工程措施已成为防腐工程技术。
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。
金属对人类的重要性是众所周知的。可以说,没有金属,就没有现代人类文明。金属与其周围介质发生化学反应或电化学反应后,会形成金属化合物,使金属失去原有的光泽、强度和韧性,金属会受到损伤,这就是金属腐蚀。
金属腐蚀问题在国民经济和国防建设各部门普遍存在。在大多数情况下,腐蚀是破坏性的,其造成的损失是非常严重的。据国外统计,每年有超过100吨的金属设备和材料因腐蚀而报废。在许多国家对国内腐蚀的调查中,发现腐败造成的经济损失高达国民经济总产值的3% ~ 4%,这是非常惊人的。因此,各国腐蚀工作者十分重视对腐蚀的研究,积极采取各种防护措施,尽量减少腐蚀造成的损失。
金属腐蚀的原因是什么?
1. 均匀腐蚀发生在暴露于介质或大面积的整个表面上。宏观均匀腐蚀损伤称为均匀腐蚀、烟道腐蚀和酸碱池腐蚀
2. 接触腐蚀将两种具有不同电势的金属或合金相互接触并浸入电解液溶质溶液中。它们之间有一股水流。正电位金属的腐蚀速率降低,负电位金属的腐蚀速率增加。
3.选择性腐蚀合金中的一种元素由于腐蚀而优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。
4. 点蚀集中在金属表面单个的小点上。深度较大的腐蚀称为点蚀,又称小孔腐蚀和点蚀。
5. 缝隙腐蚀会在金属表面的缝隙和被覆盖部分产生严重的缝隙腐蚀。
6. 冲蚀腐蚀是由于介质与金属表面之间的相对运动而加速腐蚀过程的一种腐蚀,如风机、尘管、滚筒筛等的冲击腐蚀
7. 晶间腐蚀是一种优先腐蚀金属或合金晶界及晶界附近区域的腐蚀,但晶粒本身的腐蚀相对较小。
8. 应力腐蚀裂纹(SCC)和腐蚀疲劳裂纹(SCC)是在一定的金属介质系统中,由腐蚀和拉应力共同作用引起的材料断裂。
9. 电解液中的氢损伤金属可通过腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀的氢渗透而损伤