金屬腐蝕課件1

金屬腐蝕金屬腐蝕1第一章金屬腐蝕金屬的腐蝕與防護(hù)是一門融合了多種學(xué)科的新興邊緣學(xué)科，它的理論和實(shí)踐與金屬學(xué)、化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、工程力學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)。近數(shù)十年來，它的發(fā)展與成就是相當(dāng)引人注目的。相關(guān)學(xué)科：第一章金屬腐蝕金屬的腐蝕與防護(hù)是一門融合了多種學(xué)科的新第一章金屬腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念第二節(jié)腐蝕的分類第三節(jié)金屬腐蝕速度的表示法第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)第一章金屬腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念是研究金屬材料在其周圍環(huán)境作用下發(fā)生破壞以及如何減緩或防止這種破壞的一門科學(xué)。其中最重要最常見的破壞形式是斷裂、磨損和腐蝕。這三種主要的破壞形式已分別發(fā)展成為三個(gè)獨(dú)立的邊緣性學(xué)科。金屬的腐蝕：第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念是研究金屬材料在其周圍環(huán)境作用第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬構(gòu)件受力超過其彈性極限、塑性極限而發(fā)生的破壞。斷裂：斷裂的形式：塑性斷裂脆性斷裂沿晶斷裂穿晶斷裂機(jī)械斷裂等第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬構(gòu)件受力超過其彈性極限、第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬表面與其相接觸的物體或與其周圍環(huán)境發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因摩擦而產(chǎn)生的損耗或破壞，它是個(gè)漸變過程。有時(shí)磨損了的零件還可修復(fù)。例如，用刷鍍可修復(fù)輕微磨損的軸。磨損：第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬表面與其相接觸的物體或與第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬在其周圍環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)現(xiàn)象?；蛘哒f：金屬與環(huán)境間的物理—化學(xué)相互作用，造成金屬性能的改變，導(dǎo)致金屬、環(huán)境或由其構(gòu)成的一部分技術(shù)體系功能的損壞。腐蝕：從不同角度，曾對(duì)腐蝕下過不同的定義，例如：(1)材料因與環(huán)境反應(yīng)而引起的損壞或變質(zhì)；(2)除了單純機(jī)械破壞之外的一切破壞；(3)冶金的逆過程；(4)材料與環(huán)境的有害反應(yīng)。第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬在其周圍環(huán)境的作用下引起的第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕環(huán)境腐蝕機(jī)理腐蝕形態(tài)類型金屬材料應(yīng)用范圍或工業(yè)部門防護(hù)方法第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕環(huán)境第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕環(huán)境大氣腐蝕水腐蝕土壤腐蝕化學(xué)介質(zhì)腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕環(huán)境大氣腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕機(jī)理潮濕環(huán)境下屬電化學(xué)機(jī)理干燥氣體中為化學(xué)機(jī)理。第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕機(jī)理潮濕環(huán)境下屬電化學(xué)機(jī)理第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見防護(hù)方法(1)改變金屬材料本身特征。如改變材料的成分或組織結(jié)構(gòu)，研制耐蝕合金。(2)降低腐蝕介質(zhì)的腐蝕能力。如加入緩蝕劑，改變介質(zhì)的pH值等。(3)改變金屬/介質(zhì)體系的電極電位。如陰極保護(hù)和陽極保護(hù)等。(4)借助表面涂層把金屬與腐蝕介質(zhì)分開。第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見防護(hù)方法(1)改變金屬材料本身這種覆蓋層除具有隔離作用，還具有陰極保護(hù)作用。對(duì)均勻腐蝕，整個(gè)金屬表面積S可看成陽極面積，故腐蝕電流密度為I/S，因此可求出腐蝕速度與電流密度間的關(guān)系：（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。若電流強(qiáng)度為I，通過時(shí)間為t則通過的電量為It。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。(1)改變金屬材料本身特征。在路軌附近這種電位往往是波動(dòng)的。海洋腐蝕區(qū)間的劃分：可按照浸入海水的深度通常是將海洋環(huán)境分為海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。除以上所述，還有食品腐蝕，人體腐蝕等等，各有其特殊性。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況。（2）使用涂層和金屬鍍層保護(hù)。應(yīng)盡量考慮消除或減少腐蝕條件的出現(xiàn)。在管線陽極區(qū)的絕緣涂層破損處，腐蝕破壞尤為集中。718g、腐蝕片表面積145.（5）構(gòu)件的應(yīng)力分布應(yīng)均勻化，減輕腐蝕區(qū)的載荷。勝利油田僅1988年一年的不完全統(tǒng)計(jì)，腐蝕穿孔即達(dá)3837次，因腐蝕而更新的管線長度為389km，耗資3289萬元。影響土壤腐蝕的主要因素：水份、pH值、含鹽量、含氧量、透水性和透氣性以及雜散電流與細(xì)菌活動(dòng)情況等。氯離子在金屬表面或在薄的鈍化膜上吸附，形成強(qiáng)電場，使金屬離子易于溶出。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。大氣的分類：在腐蝕學(xué)科中，常把大氣分為工業(yè)、海洋和農(nóng)村大氣三類。其中以海洋大氣腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)大氣次之，農(nóng)村大氣最輕。日常生活中，?？煽吹胶＿叧鞘凶孕熊嚾︿P蝕比內(nèi)陸嚴(yán)重得多。鋼在海岸的腐蝕比在沙漠中大400～500倍；離海岸24m的鋼試樣比離240m的腐蝕快12倍；工業(yè)大氣比沙漠區(qū)的腐蝕可大50至100倍。這種覆蓋層除具有隔離作用，還具有陰極保護(hù)作用。第二節(jié)腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：①工業(yè)大氣的腐蝕性超過農(nóng)村大氣，其主要原因是空氣污染嚴(yán)重，含有大量的腐蝕性氣體，如SO2，CO2和NOx等。

②海洋大氣因其含有鹽分及海水的蒸發(fā)使其腐蝕性較工業(yè)和農(nóng)村大氣都嚴(yán)重。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。機(jī)理：大氣腐蝕幾乎也是一種電化學(xué)過程。對(duì)于大氣的腐蝕性，不能只看某些腐蝕性氣體的含量和降塵量大小。如沈陽大氣污染中SO2最大濃度達(dá)1.38mg·m-3，降塵量高達(dá)953mg·m-2，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為619d；上海大氣中SO2最大濃度為0.19mg·m-3，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為1162d，且氣溫比沈陽高；而廣州大氣中SO2最大濃度為0.14mg·m-3，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為893d。實(shí)際上，腐蝕以上海最為嚴(yán)重，廣州次之，沈陽更次之。因?yàn)樯虾Ｆ骄鶜鉁乇壬蜿柛撸g介質(zhì)又比廣州高?？梢?，大氣腐蝕是一個(gè)綜合作用的結(jié)果。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素：濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

大氣腐蝕環(huán)境中，濕度對(duì)腐蝕性的影響有著決定性的作用?？諝庵邢鄬?duì)濕度（RH）的大小，決定了大氣中金屬腐蝕的速度。

臨界相對(duì)濕度：金屬腐蝕速度突然上升時(shí)的相對(duì)濕度。

一般來說，當(dāng)RH>65%時(shí)，物體表面上附著0.001～0.01μm厚的水膜，如水膜中溶解有酸、堿、鹽，則會(huì)加速大氣腐蝕。

空氣中相對(duì)濕度愈高，金屬表面上的水膜愈厚。一般因降水造成干濕交替的情況下腐蝕性最強(qiáng)。①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素：濕度、工業(yè)污染相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響①濕度相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

水膜中溶解的腐蝕性物質(zhì)除氧外，還有硫的氧化物SOx（主要是SO2）、CO2和氯化物。

在城市大氣中SO2的沉積速度可達(dá)100mg·m-2·d-1，在工業(yè)大氣中可達(dá)200mg·m-2·d-1，農(nóng)村大氣在10～30mg·m-2·d-1之間。大氣中CO2的濃度為0.03%～0.05%，水膜中約在10-5mol·cm-3（體積摩爾數(shù)）數(shù)量級(jí)。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.3～300mg·m-2·d-1。①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

工業(yè)大氣中的工業(yè)廢氣污染程度決定了它的腐蝕性。

工業(yè)廢氣中含有大量的SOx，NOx，CO2，CO，Cl2，H2S，NH3等，這些氣體在大氣中形成了酸雨，危害很大。②工業(yè)污染

在海洋大氣中，離海越近，氯化物含量越高，其腐蝕性越嚴(yán)重。

氯化物能加速點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕。③鹽分含量第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：（1）研制和選用耐蝕材料。大氣腐蝕過程往往受到陽極控制，利用合金化手段促使金屬材料發(fā)生鈍化或生成保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物，能有效地提高金屬材料在大氣中的耐蝕性。（2）使用涂層和金屬鍍層保護(hù)。對(duì)長期暴露在空氣中的鋼鐵材料，經(jīng)常使用油漆和鍍層保護(hù)。在油漆中加入鈍化劑，有良好的防蝕效果。鋅、鉻、錫等金屬鍍層也被普遍采用。（3）使用氣相緩蝕劑和臨時(shí)性保護(hù)層。此法主要用于保護(hù)貯藏和運(yùn)輸過程中的金屬制品。（4）降低大氣濕度。濕度是影響大氣腐蝕的主要因素，只要把大氣的濕度保持在臨界濕度以下，就可以減緩金屬的大氣腐蝕。該法常用于庫存金屬制品的防蝕。第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：（1）研制和選用耐第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：防止大氣腐蝕的措施還有許多。如合理設(shè)計(jì)構(gòu)件，防止縫隙中存水及除塵等。其中尤須重視的問題是減少大氣污染。這不僅有利于環(huán)境保護(hù)和提高人們生活質(zhì)量，而且對(duì)于延長金屬材料在大氣中的使用壽命也是非常重要的。第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：防第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。定義：水腐蝕指自然界中存在的水（如海水、江河水、雨水、地下水等等）對(duì)金屬構(gòu)件和設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕作用。

這些水大部分為近中性介質(zhì)，其腐蝕過程的去極化劑為溶解氧，在某些受污染的水質(zhì)中，還會(huì)發(fā)生氫去極化過程。其腐蝕反應(yīng)為：陽極反應(yīng)M—ne→Mn+陰極反應(yīng)O2+2H2O+4e→40H—（氧去極化）2H++2e→H2（氫去極化）第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。類型：在水介質(zhì)中，除了發(fā)生一般的電化學(xué)腐蝕外，某些條件下（如厭氧環(huán)境）也會(huì)發(fā)生微生物腐蝕。

海水是自然界中量最大且具有很大腐蝕性的天然電解質(zhì)溶液。近年來，世界各國對(duì)海洋開發(fā)事業(yè)極為重視，在沿海地區(qū)的工礦企業(yè)還常直接把海水作為工業(yè)水源，所以，研究和解決金屬的海水腐蝕問題具有重大現(xiàn)實(shí)意義。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。腐蝕控制技術(shù)包括合理的設(shè)計(jì)，正確選用金屬材料，改變腐蝕環(huán)境，采用耐腐蝕覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)以及采用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料。因此，Cu，Ag，Ni等金屬在溶氧量低的情況下是較穩(wěn)定的金屬，而在溶氧量高和流速大的情況下腐蝕速度也是不小的。以上這些作用都能造成海水對(duì)金屬的高腐蝕性。將金屬失重腐蝕速度換算為腐蝕深度的公式為：2H++2e→H2（氫去極化）腐蝕程度屬于2級(jí)，可用。其中以海洋大氣腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)大氣次之，農(nóng)村大氣最輕。（3）盡可能消除不必要的縫隙和表面污垢物。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。在管線的陽極區(qū)埋入與其相連的長金屬棒，這樣，本應(yīng)發(fā)生在管道上的腐蝕轉(zhuǎn)移到長金屬棒上。為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。耐蝕性最好的是鈦合金和鎳鉻鉬合金，而鑄鐵和碳鋼的耐蝕性相當(dāng)差。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況。為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。工程上，腐蝕深度或構(gòu)件腐蝕變薄的程度直接影響該部件的壽命，更具有實(shí)際意義。大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。因此，在選擇這種鍍層時(shí)，必須慎重。大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：①海水是腐蝕性電解質(zhì)。

鹽度在33～38之間，其組成極為復(fù)雜，幾乎含有地殼中所有的元素。海水中因溶有大量強(qiáng)電解質(zhì)，平均電導(dǎo)率為4.0S·m-1，其導(dǎo)電性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過河水（2×10-2S·m-1）和雨水（1×10-3S·m-1）。奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)第二節(jié)腐蝕的分第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：②海水中還溶有大氣所包含的種種氣體成分。

如氮、氧、二氧化碳和污染性氣體等。海水的含氧量是影響海水腐蝕的重要因素，對(duì)于碳鋼等常用金屬材料來說，海水的含氧量越高，金屬的腐蝕速度也越大。由于經(jīng)常不斷的風(fēng)浪攪動(dòng)和劇烈的自然對(duì)流，在表層幾十米深度以內(nèi)充氣良好，海水表層幾乎被氧所飽和，常溫下的平均值約8mg·L-1。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：③海水中含有復(fù)雜的無機(jī)物和有機(jī)物。

除了氯化物以外，海水還含有經(jīng)常處于飽和狀態(tài)的碳酸鹽以及大量的鎂、鈣離子，在施加陰極保護(hù)過程中，它們?cè)诮饘俦砻婵缮筛采w層。

原因：④海水中的微量組分也會(huì)影響腐蝕。

其中某些有機(jī)、無機(jī)分子能和金屬形成配合物，這些配合物直接影響著金屬的溶解和腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：⑤海水具有一定流速和沖擊作用，這也是腐蝕的影響因素。

對(duì)于碳鋼等在海水中難以鈍化的金屬材料，海水流速的增加將加速氧的輸運(yùn)及其腐蝕過程。在海水中能鈍化的金屬則不然，有一定流速的海水能促進(jìn)鈦、鉻鎳合金或高鉻不銹鋼的鈍化而提高其耐蝕性。當(dāng)海水流速很高時(shí)，金屬的腐蝕急劇增加。此時(shí)已不僅是介質(zhì)的腐蝕作用，而且有介質(zhì)的摩擦沖擊等機(jī)械力的作用，產(chǎn)生磨損腐蝕、沖擊腐蝕和空泡腐蝕等。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐海水的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)低碳鋼腐蝕的影響海水的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)低碳鋼腐蝕的影響第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：⑥海洋環(huán)境中棲息著多種海生物和微生物。

海水腐蝕常受到生物性因素的影響，尤其是海洋附著生物對(duì)材料的污損（fouling）。

海洋附著生物是生長在船底、海水管道及海水中一切人工設(shè)施表面上的動(dòng)植物及微生物。其中與海水腐蝕有關(guān)的常見附著生物有藤壺、貽貝、牡蠣、苔蘚蟲、石灰蟲、?？⒑Ｇ?、水螅、海藻等種類。第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

生物污損的影響很復(fù)雜，有時(shí)附著海生物形成了完整致密覆蓋層，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)有一定保護(hù)作用，但是在以下情況下會(huì)促進(jìn)金屬的腐蝕。（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。例如藤壺附著在金屬表面時(shí)，藤壺的殼底和金屬表面之間形成縫隙，造成縫隙腐蝕。（2）由于生物的生命活動(dòng)，局部改變了海水介質(zhì)的成分。例如附著的海藻因其光合作用的結(jié)果，增加了周圍海水的氧濃度，加速了金屬的腐蝕，在某些情況下可提高腐蝕率20%。生物呼吸作用排放的二氧化碳以及生物遺體分解形成的硫化氫，也有加速腐蝕的作用。第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

生物污損的影響很復(fù)雜，有時(shí)附著海生物形成了完整致密覆蓋層，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)有一定保護(hù)作用，但是在以下情況下會(huì)促進(jìn)金屬的腐蝕。（3）附著生物穿透或剝落破壞金屬表面上的保護(hù)膜和涂層。（4）在附著生物的附著層底部，形成缺氧環(huán)境，促進(jìn)了硫酸鹽還原菌等厭氧性微生物的繁殖及其腐蝕破壞作用。第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐海洋生態(tài)學(xué)專家茲維亞金采夫和別洛古羅娃介紹，俄遠(yuǎn)東金角灣和倫達(dá)灣的海水鹽濃度、酸度、溫度大致相同。但由于人為原因，金角灣海水渾濁，有機(jī)物過剩，含氧量較少，海水化學(xué)成分更有助于部分甲殼綱、瓣鰓綱動(dòng)物和細(xì)菌滋生。為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。７天后科研人員發(fā)現(xiàn)，兩處鋼板的表面均出現(xiàn)了霉腐微生物和能將二價(jià)鐵鹽氧化成三價(jià)鐵化合物的細(xì)菌。所不同的是金角灣鋼板表面的微生物數(shù)量多出了近３倍。也正因?yàn)槿绱耍絹碓蕉嗟奶賶?、貽貝等動(dòng)物在金角灣鋼板表面的微生物層上安了家。１２０天過后，金角灣鋼板表面的生物總重量達(dá)到了每平方米２３公斤，比倫達(dá)灣鋼板表面的生物總重量多出了一倍多。海洋生態(tài)學(xué)專家茲維亞金采夫和別洛古羅娃介紹，俄遠(yuǎn)東金角灣和倫第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

金屬材料在海水中被生物污損的程度是不同的。對(duì)紫銅和含銅量高（大于70%）的合金，海生物附著很少。一般認(rèn)為，對(duì)生物具有毒性的Cu2+的溶出率大于0.021g·m-2·h-1，就能避免海生物沾污。另外，當(dāng)水速超過1m·s-1時(shí)，海生物也不易附著?？傊?，影響海水腐蝕的環(huán)境因素有溶解氣體、無機(jī)物、有機(jī)物、溫度、pH值、海水流速和海生物。第二節(jié)腐蝕的分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。機(jī)理：由于海水的中性特征以及高溶解氧量，決定了絕大多數(shù)金屬和合金在海水中的腐蝕都是氧去極化過程。

海水pH值一般為8.1～8.3。海水中溶有碳酸鹽等鹽類，具有一定的緩沖作用，所以海水的pH值相當(dāng)穩(wěn)定。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐海水腐蝕的電化學(xué)過程具有下列特征（1）海水中的氯離子等鹵素離子能阻礙和破壞金屬的鈍化，使得陽極化過程較易進(jìn)行。氯離子的破壞作用有：

①破壞氧化鈍化膜。氯離子對(duì)氧化膜具有滲透破壞作用，對(duì)膠狀保護(hù)膜具有解膠破壞作用。②吸附作用。氯離子比某些鈍化劑更容易吸附，從而阻礙了鈍化過程。③電場效應(yīng)。氯離子在金屬表面或在薄的鈍化膜上吸附，形成強(qiáng)電場，使金屬離子易于溶出。④形成配合物。氯離子與金屬可生成氯的配合物，加速金屬溶解。

以上這些作用都能造成海水對(duì)金屬的高腐蝕性。一些耐大氣腐蝕的低合金鋼在海水中耐蝕性并不好，甚至不銹鋼在海水中也常因鈍態(tài)的局部破壞而遭受嚴(yán)重孔蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕。只有極少數(shù)易鈍化金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭和哈氏合金等，才能在海水中保持鈍態(tài)。另外在高速流動(dòng)的海水中，金屬材料容易發(fā)生沖擊腐蝕和空泡腐蝕。海水腐蝕的電化學(xué)過程具有下列特征（1）海水中的氯離子等鹵素離海水腐蝕的電化學(xué)過程具有下列特征（2）海水腐蝕的陰極去極化劑主要是氧，陰極過程是腐蝕反應(yīng)的控制性環(huán)節(jié)。

在海水的pH條件下，陰極過程主要是氧的去極化。溶解氧的還原反應(yīng)在Cu，Ag，Ni等金屬上比較容易進(jìn)行，其次是Fe和Cr，在Sn，Al，Zn上因過電位較大，反應(yīng)較困難。因此，Cu，Ag，Ni等金屬在溶氧量低的情況下是較穩(wěn)定的金屬，而在溶氧量高和流速大的情況下腐蝕速度也是不小的。在含有大量H2S的污染海水中，還會(huì)發(fā)生硫化氫的陰極去極化作用。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。Fe3+，Cu2+等高價(jià)重金屬離子也可促進(jìn)陰極反應(yīng)。由Cu2++2e→Cu的反應(yīng)而析出的銅，能沉積在金屬表面成為有效的陰極。所以海水中如含有0.1×10-6以上濃度的Cu2+，就不宜使用鋁合金。（3）海水腐蝕的電阻性阻滯很小，異種金屬的接觸能造成顯著的腐蝕效應(yīng)。海水腐蝕的電化學(xué)過程具有下列特征（2）海水腐蝕的陰極去極化劑海洋腐蝕區(qū)間的劃分：可按照浸入海水的深度通常是將海洋環(huán)境分為海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。鋼樁長試樣在海水中的腐蝕情況海洋腐蝕區(qū)間的劃分：可按照浸入海水的深度通常是將海洋黃銅（22Zn—2Al—0.第二節(jié)腐蝕的分類第二節(jié)腐蝕的分類式中：A——金屬的原子量；第二節(jié)腐蝕的分類工業(yè)大氣比沙漠區(qū)的腐蝕可大50至100倍。125g、實(shí)驗(yàn)前腐蝕片的質(zhì)量35.大氣腐蝕環(huán)境中，濕度對(duì)腐蝕性的影響有著決定性的作用。減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下腐蝕發(fā)應(yīng)不同程度地分布在整個(gè)或大部分金屬表面上，宏觀上難以區(qū)分腐蝕電池的陰極和陽極。如加入緩蝕劑，改變介質(zhì)的pH值等。雜散電流腐蝕的破壞特征是集中在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。當(dāng)腐蝕后試樣質(zhì)量增加且腐蝕產(chǎn)物完全牢固地附著在試樣表面時(shí)，可用增重法，用下列公式計(jì)算腐蝕速度:大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。氯化物能加速點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕。(4)采用耐腐蝕覆蓋層（3）海水腐蝕的電阻性阻滯很小，異種金屬的接觸能造成顯著的腐蝕效應(yīng)。其防腐作用主要是靠隔離效應(yīng)。（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。

海洋大氣區(qū)的腐蝕遵循大氣腐蝕的規(guī)律。

在飛濺區(qū)金屬表面常被充氣海水所潤濕，并受海水飛濺沖擊，腐蝕最為嚴(yán)重，該區(qū)的保護(hù)涂層也會(huì)較快地脫落破壞。潮差區(qū)的條件介于飛濺區(qū)和全浸區(qū)之間，在該區(qū)域內(nèi)小塊試片的腐蝕行為和鋼樁等長尺試樣的腐蝕情況有很大差別，沒有一定的規(guī)律。

全浸區(qū)的情況隨水深而不同。在淺水地帶的氧含量通常近于飽和，生物活性也很大，水溫又較高，腐蝕一般較嚴(yán)重。海泥區(qū)的介質(zhì)條件較復(fù)雜，還常有厭氧性微生物存在。總的來說，鋼在海泥區(qū)的腐蝕較全浸區(qū)略為緩慢。黃銅（22Zn—2Al—0.海洋大氣區(qū)的腐蝕遵循大氣合

金全浸區(qū)腐蝕速度潮差區(qū)腐蝕速度/mm·a-1抗沖擊/mm·a-1腐蝕性能平均最大平均最大

低碳鋼（無氧化皮）0.120.40.30.5劣低碳鋼（有氧化皮）0.090.90.21劣普通鑄鐵0.15—0.4—劣銅（冷軋）0.040.080.020.18不好頓巴黃銅（10%Zn）0.040.050.03—不好黃銅（70Cu—30Zn）0.05———滿意黃銅（22Zn—2Al—0.02As）0.020.18——良好黃銅（20Zn—1Sn—0.02As）0.04———滿意黃銅（60Cu—40Zn）0.06脫Zn0.02脫Zn良好青銅（5%Sn，0.1P）0.030.1——良好Al青銅（7%Al，2%Si）0.030.080.010.05良好金屬材料在海水中耐蝕性的比較表合金全浸區(qū)腐蝕速度潮差區(qū)腐蝕速度/mm·a-1抗沖合

金全浸區(qū)腐蝕速度潮差區(qū)腐蝕速度/mm·a-1抗沖擊/mm·a-1腐蝕性能平均最大平均最大

銅鎳合金（70Cu—30Ni）0.0080.030.050.30.15%Fe，良好

0.15%Fe，優(yōu)秀鎳0.020.10.4—良好蒙乃爾（65Ni—31Cu—4（Fe+）0.030.20.50.25良好因科鎳合金（80Ni—13Cr）0.0050.1——良好Hastelloy（53Ni—19Mo—17Cr）0.0010.001——優(yōu)秀Cr13鋼—0.28——滿意Cr17鋼—0.2——滿意Cr18Ni9—0.18——良好Cr28—Ni20鋼—0.02——良好Zn（99.5%Zn）0.0280.03——良好鈦0000優(yōu)秀耐蝕性最好的是鈦合金和鎳鉻鉬合金，而鑄鐵和碳鋼的耐蝕性相當(dāng)差。合金全浸區(qū)腐蝕速度潮差區(qū)腐蝕速度/mm·a-1抗沖減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下：合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化學(xué)保護(hù)

（1）正確給出腐蝕余量。例如海上建筑物的樁柱在不同位置的腐蝕程度有所不同，最好采用不同的厚度。

（2）降低流速以避免沖擊腐蝕和空泡腐蝕。（3）盡可能消除不必要的縫隙和表面污垢物。

（4）避免不同金屬材料的聯(lián)接，必要時(shí)應(yīng)盡可能減少陰極性接觸物的面積，或采取絕緣措施。

（5）構(gòu)件的應(yīng)力分布應(yīng)均勻化，減輕腐蝕區(qū)的載荷。

（6）鉚接和焊接時(shí)采用正確的工藝，使用比基體的電位稍正的材料做鉚釘或焊絲。注意焊接作業(yè)時(shí)雜散電流的影響。減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下：合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化學(xué)保護(hù)保護(hù)性覆蓋層（尤其是油漆）至今仍是普遍采用的防止海水腐蝕的有效措施。

防蝕性能較好的常用涂料有環(huán)氧瀝青涂料、焦油環(huán)氧涂料、氯化橡膠涂料和高聚氯乙烯涂料等。為了防止生物污損，需使用防污漆，但含銅離子的涂料在鋁制構(gòu)件上不宜使用，此時(shí)應(yīng)選用有機(jī)毒物涂料。減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化學(xué)減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化學(xué)保護(hù)陰極保護(hù)是防止海水腐蝕最有效的手段之一。它通常與涂層保護(hù)聯(lián)合使用。

海水中的陰極保護(hù)電流在陰極產(chǎn)生氫氧根離子，結(jié)果使陰極區(qū)海水中的碳酸鈣和氫氧化鎂過飽和，在金屬表面形成致密的石灰質(zhì)覆蓋層。這時(shí)所需施加的保護(hù)電流就可大大減少。在海水中進(jìn)行陰極保護(hù)的實(shí)際操作中，往往一開始先施加比通常陰極極化更大的電流密度加速極化。海水常用的犧牲陽極有鋅合金、鋁合金和鎂合金。由于鋁合金的價(jià)格較便宜，綜合性能較好，日益得到廣泛應(yīng)用。減緩與防止海水腐蝕的有效措施如下合理設(shè)計(jì)和施工涂覆防蝕電化學(xué)第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原理：金屬在土壤中的腐蝕，一般也屬于電化學(xué)腐蝕。因金屬和介質(zhì)土壤的電化學(xué)不均一性而形成腐蝕原電池，但因土壤介質(zhì)具有多樣性和不均勻性等特點(diǎn)，所以除了有可能生成和金屬組織的不均一性有關(guān)的腐蝕微電池外，土壤介質(zhì)的宏觀不均一性還會(huì)引起腐蝕宏電池，它在土壤腐蝕中往往起著更大的作用。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。影響土壤腐蝕的主要因素：水份、pH值、含鹽量、含氧量、透水性和透氣性以及雜散電流與細(xì)菌活動(dòng)情況等。

一般常用土壤電阻率作為腐蝕性指標(biāo)，電阻率越小，腐蝕性越大。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

常見的腐蝕形式：細(xì)菌腐蝕和雜散電流腐蝕。

雜散電流也稱迷走電流，是從電路上直接或間接漏散到土壤或其他導(dǎo)電介質(zhì)中的電流。其主要來源是應(yīng)用直流電的大功率電氣裝置，如電氣化鐵道，電解槽及電鍍槽，電焊機(jī)或電化學(xué)維護(hù)裝置等。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐土壤中的雜散電流腐蝕（箭頭方向?yàn)殡娏鞣较颍┒?、按環(huán)境腐蝕分類土壤中的雜散電流腐蝕二、按環(huán)境腐蝕分類化學(xué)腐蝕：指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。如合理設(shè)計(jì)構(gòu)件，防止縫隙中存水及除塵等。奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)△m=AIt/nF機(jī)理：由于海水的中性特征以及高溶解氧量，決定了絕大多數(shù)金屬和合金在海水中的腐蝕都是氧去極化過程。其中尤須重視的問題是減少大氣污染。管線（陽極）|土壤|路軌（陰極）其中某些有機(jī)、無機(jī)分子能和金屬形成配合物，這些配合物直接影響著金屬的溶解和腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)。(1)改變金屬材料本身特征。在管線陽極區(qū)的絕緣涂層破損處，腐蝕破壞尤為集中。(1)改變金屬材料本身特征。在海水中能鈍化的金屬則不然，有一定流速的海水能促進(jìn)鈦、鉻鎳合金或高鉻不銹鋼的鈍化而提高其耐蝕性。在衡量不同密度的金屬的腐蝕程度時(shí)，更適合用深度法。（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。失重法就是根據(jù)腐蝕后試樣質(zhì)量的減小，用下式計(jì)算腐蝕速度：奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)在海水的pH條件下，陰極過程主要是氧的去極化。金屬材料在海水中被生物污損的程度是不同的。金屬腐蝕程度的大小，根據(jù)腐蝕破壞形式的不同，有各種不同的評(píng)定方法。鋁和不銹鋼在含氯化物的水溶液中發(fā)生的腐蝕就是點(diǎn)蝕的典型例子。式中：A——金屬的原子量；m2——帶有腐蝕產(chǎn)物的試樣的質(zhì)量(g)。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

在正常情況下，電流自電源的正極通過電力機(jī)車的架空線再沿鐵軌回到電源的負(fù)極。但是當(dāng)鐵軌與土壤間的絕緣不良時(shí)，有一部分電流就會(huì)從鐵軌漏失到土壤中。如果在這附近埋設(shè)有金屬管道等構(gòu)筑物，雜散電流便通過該良導(dǎo)體流入土壤及軌道再回到電源。這種情況，相當(dāng)于造成以下兩個(gè)串聯(lián)電解池。

路軌（陽極）|土壤|管線（陰極）管線（陽極）|土壤|路軌（陰極）化學(xué)腐蝕：指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。第一個(gè)電池會(huì)引起路軌腐蝕，但此種腐蝕和更新路軌并不困難。第二個(gè)電池會(huì)引起管線腐蝕，這就難以發(fā)現(xiàn)和修復(fù)了。

顯然，這里被腐蝕的都是電流從路軌或管線流出的陽極區(qū)域。這種因雜散電流所引起的腐蝕稱為雜散電流腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐二、按環(huán)境腐蝕分類雜散電流腐蝕的破壞特征是集中在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。

在管線陽極區(qū)的絕緣涂層破損處，腐蝕破壞尤為集中。在使用鉛皮電纜的情況下，雜散電流流入的陰極區(qū)也會(huì)發(fā)生腐蝕，這是由于陰極區(qū)產(chǎn)生的鉛酸所致。已發(fā)現(xiàn)交流電也能引起腐蝕，但是它們的破壞作用要小得多。頻率為60Hz的交流電源，其作用約為相同電流下直流電源的1%?？梢酝ㄟ^測量土壤中金屬體的電位來檢測雜散電流的影響。

如果金屬體的電位高于它在這種環(huán)境下的自然電位，就可能有雜散電流通過。在路軌附近這種電位往往是波動(dòng)的。直接或間接測定金屬體兩點(diǎn)的電位差和電阻，就能計(jì)算出雜散電流的量值。二、按環(huán)境腐蝕分類雜散電流腐蝕的破壞特征是集中在陽極二、按環(huán)境腐蝕分類防止雜散電流腐蝕的主要措施①排流法。例如把原先相對(duì)路軌為陽極區(qū)的管線，用導(dǎo)線同路軌直接相聯(lián)，也就是把上述第二個(gè)電解池短路，使整個(gè)管線為陰極性。②絕緣法。即用絕緣性覆蓋層或絕緣法蘭來切斷管線中的電流通道。③犧牲陽極法。在管線的陽極區(qū)埋入與其相連的長金屬棒，這樣，本應(yīng)發(fā)生在管道上的腐蝕轉(zhuǎn)移到長金屬棒上。

防止土壤腐蝕的方法很多，目前最廣泛使用的是覆蓋層與電化學(xué)保護(hù)相結(jié)合的方法。二、按環(huán)境腐蝕分類防止雜散電流腐蝕的主要措施①排流法。例如把第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。化學(xué)介質(zhì)：包括酸、堿、鹽、氧化劑、非電解質(zhì)和熔體等腐蝕介質(zhì)。

因其品種繁多，條件復(fù)雜，故成為最復(fù)雜、最嚴(yán)重而且最難控制的腐蝕問題。尤其酸腐蝕最普遍、最嚴(yán)重。這些腐蝕性介質(zhì)往往都是在化工生產(chǎn)中遇到的，針對(duì)化工生產(chǎn)的實(shí)際情況和特殊性，每種產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備和貯存容器都有具體規(guī)定和要求，并且擁有豐富的實(shí)用資料，如設(shè)計(jì)工藝、選材手冊(cè)、施工（操作）規(guī)范和防蝕措施等。

除以上所述，還有食品腐蝕，人體腐蝕等等，各有其特殊性。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物理腐蝕化學(xué)腐蝕：指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。

其反應(yīng)歷程的特點(diǎn)是金屬表面的原子與非電解質(zhì)中的氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物。第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物理腐蝕電化學(xué)腐蝕：指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)(電解質(zhì))發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物理腐蝕物理腐蝕：指金屬由于單純的物理溶解作用引起的破壞。第二節(jié)腐蝕的分類三、按腐蝕機(jī)理分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局部腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕腐蝕發(fā)應(yīng)不同程度地分布在整個(gè)或大部分金屬表面上，宏觀上難以區(qū)分腐蝕電池的陰極和陽極。全面腐蝕圖第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局部腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕指腐蝕的發(fā)生局限在結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域或部位上。局部腐蝕又可分為以下幾種。第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局在含有大量H2S的污染海水中，還會(huì)發(fā)生硫化氫的陰極去極化作用。第一章金屬腐蝕在管線陽極區(qū)的絕緣涂層破損處，腐蝕破壞尤為集中。海水中溶有碳酸鹽等鹽類，具有一定的緩沖作用，所以海水的pH值相當(dāng)穩(wěn)定。相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響因此，重視腐蝕問題，防止和減輕腐蝕，不僅有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且有巨大的社會(huì)效益。腐蝕控制技術(shù)包括合理的設(shè)計(jì)，正確選用金屬材料，改變腐蝕環(huán)境，采用耐腐蝕覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)以及采用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料。氯離子比某些鈍化劑更容易吸附，從而阻礙了鈍化過程。當(dāng)陽極覆蓋層局部破損時(shí)，仍能控制基體的腐蝕。其中以海洋大氣腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)大氣次之，農(nóng)村大氣最輕。腐蝕控制技術(shù)包括合理的設(shè)計(jì)，正確選用金屬材料，改變腐蝕環(huán)境，采用耐腐蝕覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)以及采用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料。大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類海洋生態(tài)學(xué)專家茲維亞金采夫和別洛古羅娃介紹，俄遠(yuǎn)東金角灣和倫達(dá)灣的海水鹽濃度、酸度、溫度大致相同。陽極反應(yīng)M—ne→Mn+鹽度在33～38之間，其組成極為復(fù)雜，幾乎含有地殼中所有的元素。水膜中溶解的腐蝕性物質(zhì)除氧外，還有硫的氧化物SOx（主要是SO2）、CO2和氯化物。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.由Cu2++2e→Cu的反應(yīng)而析出的銅，能沉積在金屬表面成為有效的陰極。若坑口直徑大于坑的深度時(shí)，又稱坑蝕。第二節(jié)腐蝕的分類第一章金屬腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局部腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕電偶腐蝕點(diǎn)蝕縫隙腐蝕晶間腐蝕成分選擇性腐蝕絲狀腐蝕在含有大量H2S的污染海水中，還會(huì)發(fā)生硫化氫的陰極去極化作用第二節(jié)腐蝕的分類電偶腐蝕當(dāng)一種不太活潑的金屬(陰極)和一種比較活潑的金屬(陽極)在同一環(huán)境中相接觸時(shí)，組成電偶并引起電流的流動(dòng)，從而造成電偶腐蝕。電偶腐蝕也稱雙金屬腐蝕或接觸腐蝕。電偶腐蝕形貌如圖。耐蝕合金焊縫/20號(hào)鋼電偶腐蝕形貌(SEM)第二節(jié)腐蝕的分類電偶腐蝕當(dāng)一種不太活潑的金屬(陰極)和一第二節(jié)腐蝕的分類點(diǎn)蝕它發(fā)生在金屬表面極為局部的區(qū)域內(nèi)，造成洞穴或坑點(diǎn)，并向內(nèi)部擴(kuò)展，甚至造成穿孔。若坑口直徑小于洞穴深度時(shí)，稱為點(diǎn)蝕；若坑口直徑大于坑的深度時(shí)，又稱坑蝕。實(shí)際上，點(diǎn)蝕和坑蝕沒有嚴(yán)格的界限。鋁和不銹鋼在含氯化物的水溶液中發(fā)生的腐蝕就是點(diǎn)蝕的典型例子。低合金耐蝕焊縫點(diǎn)蝕形貌見圖低合金Cr-Ni耐蝕焊縫點(diǎn)蝕形貌SEM(3.5%NaCl溶液，室溫腐蝕72h,SEM)點(diǎn)蝕宏觀圖第二節(jié)腐蝕的分類點(diǎn)蝕它發(fā)生在金屬表面極為局部的區(qū)域內(nèi)，造第二節(jié)腐蝕的分類縫隙腐蝕腐蝕發(fā)生在縫隙處或鄰近縫隙的區(qū)域。這些縫隙是由于同種或異種金屬相接觸，或是金屬與非金屬材料相接觸而形成的。晶間腐蝕晶間腐蝕是在晶?；蚓w本身未受到明顯侵蝕的情況下，發(fā)生在金屬或合金晶界處的一種選擇性腐蝕。晶間腐蝕形貌見圖。奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)晶間腐蝕宏觀圖縫隙腐蝕圖第二節(jié)腐蝕的分類縫隙腐蝕腐蝕發(fā)生在縫隙處或鄰近縫隙的區(qū)域第二節(jié)腐蝕的分類成分選擇性腐蝕成分選擇性腐蝕是指合金中活性較強(qiáng)的組元選擇性溶解。絲狀腐蝕在漆膜、搪瓷、鍍錫、磷化等保護(hù)層下產(chǎn)生的呈現(xiàn)纖維(絲)狀的腐蝕稱為絲狀腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類成分選擇性腐蝕成分選擇性腐蝕是指合金中活第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局部腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕易造成以下幾種破壞：(1)應(yīng)力腐蝕斷裂；(2)氫脆和氫致開裂；(3)腐蝕疲勞；(4)磨損腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局部腐蝕應(yīng)力作用下的腐蝕應(yīng)力腐蝕圖疲勞腐蝕圖第二節(jié)腐蝕的分類四、按腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕或均勻腐蝕局第三節(jié)金屬腐蝕速度的表示法第三節(jié)金屬腐蝕速度的表示法金屬腐蝕程度的大小，根據(jù)腐蝕破壞形式的不同，有各種不同的評(píng)定方法。對(duì)于全面腐蝕來說，通常用平均腐蝕速度來衡量。腐蝕速度可用失重法(或增重法)深度法電流密度來表示金屬腐蝕程度的大小，根據(jù)腐蝕破壞形式的不同，有各種不金屬腐蝕程度的大小可用腐蝕前后試樣質(zhì)量的變化來評(píng)定。人們習(xí)慣上把質(zhì)量稱為重量，因此根據(jù)質(zhì)量變化評(píng)定腐蝕速度的方法習(xí)慣上仍稱為“失重法”或“增重法”。失重法和增重法失重法就是根據(jù)腐蝕后試樣質(zhì)量的減小，用下式計(jì)算腐蝕速度：失重法適用于均勻腐蝕，而且腐蝕產(chǎn)物完全脫落或很容易從試樣表面清除掉的情況金屬腐蝕程度的大小可用腐蝕前后試樣質(zhì)量的變化來評(píng)定。當(dāng)腐蝕后試樣質(zhì)量增加且腐蝕產(chǎn)物完全牢固地附著在試樣表面時(shí)，可用增重法，用下列公式計(jì)算腐蝕速度:失重法和增重法式中：V增——腐蝕速度(g/m2·h)，m2——帶有腐蝕產(chǎn)物的試樣的質(zhì)量(g)。當(dāng)腐蝕后試樣質(zhì)量增加且腐蝕產(chǎn)物完全牢固地附著在試樣表

工程上，腐蝕深度或構(gòu)件腐蝕變薄的程度直接影響該部件的壽命，更具有實(shí)際意義。在衡量不同密度的金屬的腐蝕程度時(shí)，更適合用深度法。

將金屬失重腐蝕速度換算為腐蝕深度的公式為：深度法式中：V深——以腐蝕深度表示的速度，單位mm/a；V失——取為失重腐蝕速度，g/m2·h；

——金屬的相對(duì)密度，g/cm3；8.76——單位換算系數(shù)。工程上，腐蝕深度或構(gòu)件腐蝕變薄的程度直接影響該部件的根據(jù)金屬年腐蝕深度不同，可將其耐蝕性按十極標(biāo)準(zhǔn)和三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分類。耐蝕性分類耐蝕性等級(jí)耐蝕速度/(mm/a)Ⅰ完全耐蝕1<0.001Ⅱ很

耐

蝕20.001～0.00530.005～0.01Ⅲ耐

蝕40.01～0.0550.05～0.1Ⅳ尚

耐

蝕60.1～0.570.5～1.0Ⅴ久

耐

蝕81.0～5.095.0～10.0Ⅵ不

耐

蝕10>10.0耐蝕性分類耐蝕性等級(jí)耐蝕速度/(mm/a)耐蝕1<0.1可用20.1～1.0不可用3>1.0根據(jù)金屬年腐蝕深度不同，可將其耐蝕性按十極標(biāo)準(zhǔn)和腐蝕發(fā)應(yīng)不同程度地分布在整個(gè)或大部分金屬表面上，宏觀上難以區(qū)分腐蝕電池的陰極和陽極。如加入緩蝕劑，改變介質(zhì)的pH值等。氯離子在金屬表面或在薄的鈍化膜上吸附，形成強(qiáng)電場，使金屬離子易于溶出。一般常用土壤電阻率作為腐蝕性指標(biāo)，電阻率越小，腐蝕性越大。第二節(jié)腐蝕的分類海水腐蝕的電化學(xué)過程具有下列特征第二節(jié)腐蝕的分類在城市大氣中SO2的沉積速度可達(dá)100mg·m-2·d-1，在工業(yè)大氣中可達(dá)200mg·m-2·d-1，農(nóng)村大氣在10～30mg·m-2·d-1之間。在漆膜、搪瓷、鍍錫、磷化等保護(hù)層下產(chǎn)生的呈現(xiàn)纖維(絲)狀的腐蝕稱為絲狀腐蝕。防止雜散電流腐蝕的主要措施（3）海水腐蝕的電阻性阻滯很小，異種金屬的接觸能造成顯著的腐蝕效應(yīng)。當(dāng)陽極覆蓋層局部破損時(shí)，仍能控制基體的腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類第二節(jié)腐蝕的分類（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.一、金屬腐蝕與防護(hù)的意義1980年，我國有關(guān)部門對(duì)化工、石油、化纖等行業(yè)100多個(gè)企業(yè)進(jìn)行的初步調(diào)查表明，腐蝕損失總計(jì)達(dá)3.其中某些有機(jī)、無機(jī)分子能和金屬形成配合物，這些配合物直接影響著金屬的溶解和腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)。在油漆中加入鈍化劑，有良好的防蝕效果。

析氫腐蝕時(shí)，如果氫氣析出量與金屬的腐蝕量成正比，則可用單位時(shí)間內(nèi)單位試樣表面積析出的氫氣量來表示金屬的腐蝕速度：容量法式中：V溶——?dú)錃馊莘e表示的腐蝕速度，單位為cm3/cm2·h；

V0——換成0℃，1.013×105Pa的氫氣體積，cm3；S——試樣表面積，cm2；T——腐蝕時(shí)間，h。腐蝕發(fā)應(yīng)不同程度地分布在整個(gè)或大部分金屬表面上，宏觀上難以區(qū)以電流密度表示腐蝕速度電化學(xué)腐蝕中，陽極溶解導(dǎo)致金屬腐蝕。根據(jù)法拉第定律，陽極每溶解1克當(dāng)量金屬，通過的電量為1法拉第，即96500C。若電流強(qiáng)度為I，通過時(shí)間為t則通過的電量為It。陽極所溶解的金屬量應(yīng)為：△m=AIt/nF式中：A——金屬的原子量；n——價(jià)數(shù)，即金屬陽極反應(yīng)方程式中的電子數(shù)；F——法拉第常數(shù)，即F=96500C/mol電子。對(duì)均勻腐蝕，整個(gè)金屬表面積S可看成陽極面積，故腐蝕電流密度為I/S，因此可求出腐蝕速度與電流密度間的關(guān)系：可見，腐蝕速度與電流密度成正比。因此可用電流密度表示金屬的電化學(xué)腐蝕速度。以電流密度表示腐蝕速度可見，腐蝕速度與電流密度成為研究注入水對(duì)注水管線的腐蝕情況，在室內(nèi)采用金屬腐蝕片測定該注入水對(duì)金屬腐蝕片的靜態(tài)腐蝕速率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：實(shí)驗(yàn)溫度60℃、實(shí)驗(yàn)時(shí)間1周(168h)、實(shí)驗(yàn)前腐蝕片的質(zhì)量36.125g、實(shí)驗(yàn)前腐蝕片的質(zhì)量35.718g、腐蝕片表面積145.45cm2。試計(jì)算該注入水對(duì)金屬腐蝕片的腐蝕速率(分別用失重法和深度法表示)，如果按照三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分，其腐蝕的等級(jí)是什么？假設(shè)腐蝕片的密度等于7.56g/cm3。為研究注入水對(duì)注水管線的腐蝕情況，在室內(nèi)采用金屬腐蝕片測定該腐蝕程度屬于2級(jí)，可用。

腐蝕程度屬于2級(jí)，可用。第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)據(jù)原化工部1980年的統(tǒng)計(jì)，腐蝕損失約占年生產(chǎn)總值的3.97%。油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕也十分嚴(yán)重。中原油田自開發(fā)以來，因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失累計(jì)已達(dá)5億元左右。勝利油田僅1988年一年的不完全統(tǒng)計(jì)，腐蝕穿孔即達(dá)3837次，因腐蝕而更新的管線長度為389km，耗資3289萬元。注水井因套管腐蝕報(bào)廢損失達(dá)6030萬元。容器報(bào)廢損失達(dá)511萬元。勝利油田因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年約1億元。其他油田同樣面臨著十分嚴(yán)重的金屬腐蝕局面。1980年，我國有關(guān)部門對(duì)化工、石油、化纖等行業(yè)100多個(gè)企業(yè)進(jìn)行的初步調(diào)查表明，腐蝕損失總計(jì)達(dá)3.4億元，約占這些企業(yè)總產(chǎn)值的2.32%。金屬處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)地殼中的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)(金屬氧化物、硫化物、碳酸鹽等，或可溶性離子)一、金屬腐蝕與防護(hù)的意義據(jù)原化工部1980年的統(tǒng)計(jì)，腐蝕損失約占年生金屬腐蝕課件1金屬腐蝕課件1金屬腐蝕課件1可見，腐蝕的危險(xiǎn)極大。因此，重視腐蝕問題，防止和減輕腐蝕，不僅有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且有巨大的社會(huì)效益。作為防腐蝕工程技術(shù)人員，除了要掌握先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)，還需要宣傳腐蝕的危害性，普及防腐基礎(chǔ)知識(shí)，引起有關(guān)部門乃至全社會(huì)的重視，同心協(xié)力控制腐蝕，使腐蝕損失降到最低程度?？梢姡g的危險(xiǎn)極大。因此，重視腐蝕問題，第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)二、控制腐蝕的方法1．控制腐蝕的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、施工、管理是控制腐蝕的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。(1)設(shè)計(jì)是控制腐蝕的第一個(gè)環(huán)節(jié)，包括正確選用防腐蝕技術(shù)、合理選用耐腐蝕材料以及合理設(shè)計(jì)設(shè)備結(jié)構(gòu)。(2)施工是關(guān)系到各種防腐蝕措施能否達(dá)到預(yù)期防腐蝕效果的重要環(huán)節(jié)。(3)管理，包括施工管理和運(yùn)行管理。第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)二、控制腐蝕的方法1．控制腐蝕的關(guān)鍵二、控制腐蝕的方法2．腐蝕的控制技術(shù)腐蝕控制技術(shù)包括合理的設(shè)計(jì)，正確選用金屬材料，改變腐蝕環(huán)境，采用耐腐蝕覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)以及采用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料。(1)合理設(shè)計(jì)包括整體設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。應(yīng)盡量考慮消除或減少腐蝕條件的出現(xiàn)。不同金屬材料連接時(shí)，應(yīng)盡量采用電位相近的金屬等。(2)正確選用金屬材料選材的目的是最經(jīng)濟(jì)地滿足工藝要求和防腐要求。選材時(shí)，最可靠的依據(jù)是在相同工藝設(shè)備中經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證的腐蝕數(shù)據(jù)，其次是中間實(shí)驗(yàn)裝置中取得的數(shù)據(jù)，再次才是實(shí)驗(yàn)室中模擬條件下的數(shù)據(jù)。(3)改變腐蝕環(huán)境改變腐蝕環(huán)境的目的是降低介質(zhì)的腐蝕性，除去介質(zhì)中的有害雜質(zhì)。二、控制腐蝕的方法2．腐蝕的控制技術(shù)二、控制腐蝕的方法(4)采用耐腐蝕覆蓋層采用具有耐腐蝕性能的金屬或非金屬材料覆蓋在基體金屬表面，使介質(zhì)與金屬基體隔離，是一種應(yīng)用廣泛的防腐方法。覆蓋層分金屬覆蓋層和非金屬覆蓋層兩大類。金屬覆蓋層的施工方法有電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱浸鍍、熱擴(kuò)散滲鍍等。復(fù)合鋼板和金屬襯里也可以包括在內(nèi)。

如果所覆蓋的金屬的電位較基體金屬的電位低，則稱為陽極覆蓋層。這種覆蓋層除具有隔離作用，還具有陰極保護(hù)作用。當(dāng)陽極覆蓋層局部破損時(shí)，仍能控制基體的腐蝕。

覆蓋層金屬的電位較基體金屬高時(shí)，則稱為陰極覆蓋層。這種覆蓋層只起隔離作用，其完整性極為重要。一旦局部破壞后露出基體金屬，則形成小陽極和大陰極。此時(shí)覆蓋層不但不能保護(hù)基體金屬，反而引起嚴(yán)重的局部腐蝕。因此，在選擇這種鍍層時(shí)，必須慎重。

非金屬覆蓋層是采用耐蝕的非金屬材料涂覆或粘貼在基體金屬表面上。其防腐作用主要是靠隔離效應(yīng)。涂敷層特別是油漆層的應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)樗膬r(jià)格相對(duì)較低，施工簡便，要選擇的種類也比較多，因此發(fā)展很快。非金屬襯里一般均有良好的防腐效果。二、控制腐蝕的方法(4)采用耐腐蝕覆蓋層二、控制腐蝕的方法(5)電化學(xué)保護(hù)在絕大多數(shù)情況下，金屬的腐蝕是由于腐蝕電池的作用，即屬于電化學(xué)腐蝕。在一定條件下，極化作用可以降低金屬的腐蝕速率。將金屬進(jìn)行陰極極化以減小或防止金屬腐蝕的方法稱為陰極保護(hù)法?？梢酝ㄟ^強(qiáng)制電流或采用犧牲陽極兩種途徑實(shí)現(xiàn)陰極極化。從原理上講，一切金屬均可進(jìn)行陰極保護(hù)。陽極保護(hù)是迫使被保護(hù)金屬進(jìn)行陽極極化，從原理上講，陽極極化將加速金屬的溶解過程，因此，不是所有的金屬都能進(jìn)行陽極保護(hù)的。只有在陽極電流作用下，能建立鈍態(tài)并生成穩(wěn)定鈍化膜的金屬才有可能采用陽極保護(hù)法。(6)用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料采用耐腐蝕性能良好的非金屬材料制造設(shè)備、管道及零部件是很有前途的防腐蝕方法。耐腐蝕非金屬材料分有機(jī)、無機(jī)及復(fù)合材料三大類。有機(jī)材料主要是耐蝕高分子材料，俗稱塑料；無機(jī)材料主要是硅酸鹽材料；復(fù)合材料主要是玻璃纖維增強(qiáng)塑料，俗稱玻璃鋼。選擇非金屬材料時(shí)，必須按廠家提供的耐溫、耐壓、耐老化指標(biāo)選用。二、控制腐蝕的方法(5)電化學(xué)保護(hù)（箭頭方向?yàn)殡娏鞣较颍W氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)第二節(jié)腐蝕的分類化學(xué)介質(zhì)：包括酸、堿、鹽、氧化劑、非電解質(zhì)和熔體等腐蝕介質(zhì)。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。以上這些作用都能造成海水對(duì)金屬的高腐蝕性。海水中因溶有大量強(qiáng)電解質(zhì)，平均電導(dǎo)率為4.該法常用于庫存金屬制品的防蝕。因此，在選擇這種鍍層時(shí)，必須慎重。所不同的是金角灣鋼板表面的微生物數(shù)量多出了近３倍。式中：V深——以腐蝕深度表示的速度，單位mm/a；（1）正確給出腐蝕余量。第二節(jié)腐蝕的分類油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕也十分嚴(yán)重。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況?？梢?，腐蝕速度與電流密度成正比。第二節(jié)腐蝕的分類相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)謝謝觀看?。^方向?yàn)殡娏鞣较颍┲x謝觀看！金屬腐蝕金屬腐蝕85第一章金屬腐蝕金屬的腐蝕與防護(hù)是一門融合了多種學(xué)科的新興邊緣學(xué)科，它的理論和實(shí)踐與金屬學(xué)、化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、工程力學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)。近數(shù)十年來，它的發(fā)展與成就是相當(dāng)引人注目的。相關(guān)學(xué)科：第一章金屬腐蝕金屬的腐蝕與防護(hù)是一門融合了多種學(xué)科的新第一章金屬腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念第二節(jié)腐蝕的分類第三節(jié)金屬腐蝕速度的表示法第四節(jié)金屬構(gòu)件的防護(hù)第一章金屬腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念是研究金屬材料在其周圍環(huán)境作用下發(fā)生破壞以及如何減緩或防止這種破壞的一門科學(xué)。其中最重要最常見的破壞形式是斷裂、磨損和腐蝕。這三種主要的破壞形式已分別發(fā)展成為三個(gè)獨(dú)立的邊緣性學(xué)科。金屬的腐蝕：第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念是研究金屬材料在其周圍環(huán)境作用第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬構(gòu)件受力超過其彈性極限、塑性極限而發(fā)生的破壞。斷裂：斷裂的形式：塑性斷裂脆性斷裂沿晶斷裂穿晶斷裂機(jī)械斷裂等第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬構(gòu)件受力超過其彈性極限、第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬表面與其相接觸的物體或與其周圍環(huán)境發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因摩擦而產(chǎn)生的損耗或破壞，它是個(gè)漸變過程。有時(shí)磨損了的零件還可修復(fù)。例如，用刷鍍可修復(fù)輕微磨損的軸。磨損：第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬表面與其相接觸的物體或與第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬在其周圍環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)現(xiàn)象?；蛘哒f：金屬與環(huán)境間的物理—化學(xué)相互作用，造成金屬性能的改變，導(dǎo)致金屬、環(huán)境或由其構(gòu)成的一部分技術(shù)體系功能的損壞。腐蝕：從不同角度，曾對(duì)腐蝕下過不同的定義，例如：(1)材料因與環(huán)境反應(yīng)而引起的損壞或變質(zhì)；(2)除了單純機(jī)械破壞之外的一切破壞；(3)冶金的逆過程；(4)材料與環(huán)境的有害反應(yīng)。第一節(jié)金屬腐蝕的基本概念指金屬在其周圍環(huán)境的作用下引起的第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕環(huán)境腐蝕機(jī)理腐蝕形態(tài)類型金屬材料應(yīng)用范圍或工業(yè)部門防護(hù)方法第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕環(huán)境第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕環(huán)境大氣腐蝕水腐蝕土壤腐蝕化學(xué)介質(zhì)腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕環(huán)境大氣腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見腐蝕機(jī)理潮濕環(huán)境下屬電化學(xué)機(jī)理干燥氣體中為化學(xué)機(jī)理。第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見腐蝕機(jī)理潮濕環(huán)境下屬電化學(xué)機(jī)理第二節(jié)腐蝕的分類腐蝕的分類方法最常見防護(hù)方法(1)改變金屬材料本身特征。如改變材料的成分或組織結(jié)構(gòu)，研制耐蝕合金。(2)降低腐蝕介質(zhì)的腐蝕能力。如加入緩蝕劑，改變介質(zhì)的pH值等。(3)改變金屬/介質(zhì)體系的電極電位。如陰極保護(hù)和陽極保護(hù)等。(4)借助表面涂層把金屬與腐蝕介質(zhì)分開。第二節(jié)腐蝕的分類腐最常見防護(hù)方法(1)改變金屬材料本身這種覆蓋層除具有隔離作用，還具有陰極保護(hù)作用。對(duì)均勻腐蝕，整個(gè)金屬表面積S可看成陽極面積，故腐蝕電流密度為I/S，因此可求出腐蝕速度與電流密度間的關(guān)系：（1）海生物的附著并非完整、均勻，附著層內(nèi)外形成氧濃差電池。若電流強(qiáng)度為I，通過時(shí)間為t則通過的電量為It。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。(1)改變金屬材料本身特征。在路軌附近這種電位往往是波動(dòng)的。海洋腐蝕區(qū)間的劃分：可按照浸入海水的深度通常是將海洋環(huán)境分為海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。除以上所述，還有食品腐蝕，人體腐蝕等等，各有其特殊性。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況。（2）使用涂層和金屬鍍層保護(hù)。應(yīng)盡量考慮消除或減少腐蝕條件的出現(xiàn)。在管線陽極區(qū)的絕緣涂層破損處，腐蝕破壞尤為集中。718g、腐蝕片表面積145.（5）構(gòu)件的應(yīng)力分布應(yīng)均勻化，減輕腐蝕區(qū)的載荷。勝利油田僅1988年一年的不完全統(tǒng)計(jì)，腐蝕穿孔即達(dá)3837次，因腐蝕而更新的管線長度為389km，耗資3289萬元。影響土壤腐蝕的主要因素：水份、pH值、含鹽量、含氧量、透水性和透氣性以及雜散電流與細(xì)菌活動(dòng)情況等。氯離子在金屬表面或在薄的鈍化膜上吸附，形成強(qiáng)電場，使金屬離子易于溶出。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。大氣的分類：在腐蝕學(xué)科中，常把大氣分為工業(yè)、海洋和農(nóng)村大氣三類。其中以海洋大氣腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)大氣次之，農(nóng)村大氣最輕。日常生活中，?？煽吹胶＿叧鞘凶孕熊嚾︿P蝕比內(nèi)陸嚴(yán)重得多。鋼在海岸的腐蝕比在沙漠中大400～500倍；離海岸24m的鋼試樣比離240m的腐蝕快12倍；工業(yè)大氣比沙漠區(qū)的腐蝕可大50至100倍。這種覆蓋層除具有隔離作用，還具有陰極保護(hù)作用。第二節(jié)腐蝕第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：①工業(yè)大氣的腐蝕性超過農(nóng)村大氣，其主要原因是空氣污染嚴(yán)重，含有大量的腐蝕性氣體，如SO2，CO2和NOx等。

②海洋大氣因其含有鹽分及海水的蒸發(fā)使其腐蝕性較工業(yè)和農(nóng)村大氣都嚴(yán)重。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。機(jī)理：大氣腐蝕幾乎也是一種電化學(xué)過程。對(duì)于大氣的腐蝕性，不能只看某些腐蝕性氣體的含量和降塵量大小。如沈陽大氣污染中SO2最大濃度達(dá)1.38mg·m-3，降塵量高達(dá)953mg·m-2，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為619d；上海大氣中SO2最大濃度為0.19mg·m-3，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為1162d，且氣溫比沈陽高；而廣州大氣中SO2最大濃度為0.14mg·m-3，5年合計(jì)相對(duì)濕度≥70%RH的日數(shù)為893d。實(shí)際上，腐蝕以上海最為嚴(yán)重，廣州次之，沈陽更次之。因?yàn)樯虾Ｆ骄鶜鉁乇壬蜿柛?，而腐蝕介質(zhì)又比廣州高?？梢?，大氣腐蝕是一個(gè)綜合作用的結(jié)果。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素：濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

大氣腐蝕環(huán)境中，濕度對(duì)腐蝕性的影響有著決定性的作用。空氣中相對(duì)濕度（RH）的大小，決定了大氣中金屬腐蝕的速度。

臨界相對(duì)濕度：金屬腐蝕速度突然上升時(shí)的相對(duì)濕度。

一般來說，當(dāng)RH>65%時(shí)，物體表面上附著0.001～0.01μm厚的水膜，如水膜中溶解有酸、堿、鹽，則會(huì)加速大氣腐蝕。

空氣中相對(duì)濕度愈高，金屬表面上的水膜愈厚。一般因降水造成干濕交替的情況下腐蝕性最強(qiáng)。①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素：濕度、工業(yè)污染相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響①濕度相對(duì)濕度對(duì)水膜厚度的影響①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

水膜中溶解的腐蝕性物質(zhì)除氧外，還有硫的氧化物SOx（主要是SO2）、CO2和氯化物。

在城市大氣中SO2的沉積速度可達(dá)100mg·m-2·d-1，在工業(yè)大氣中可達(dá)200mg·m-2·d-1，農(nóng)村大氣在10～30mg·m-2·d-1之間。大氣中CO2的濃度為0.03%～0.05%，水膜中約在10-5mol·cm-3（體積摩爾數(shù)）數(shù)量級(jí)。另外在海洋大氣中，氯化物沉積速度一般在0.3～300mg·m-2·d-1。①濕度第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染和鹽分含量。

工業(yè)大氣中的工業(yè)廢氣污染程度決定了它的腐蝕性。

工業(yè)廢氣中含有大量的SOx，NOx，CO2，CO，Cl2，H2S，NH3等，這些氣體在大氣中形成了酸雨，危害很大。②工業(yè)污染

在海洋大氣中，離海越近，氯化物含量越高，其腐蝕性越嚴(yán)重。

氯化物能加速點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕。③鹽分含量第二節(jié)腐蝕的分類影響大氣腐蝕的主要因素是濕度、工業(yè)污染第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：（1）研制和選用耐蝕材料。大氣腐蝕過程往往受到陽極控制，利用合金化手段促使金屬材料發(fā)生鈍化或生成保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物，能有效地提高金屬材料在大氣中的耐蝕性。（2）使用涂層和金屬鍍層保護(hù)。對(duì)長期暴露在空氣中的鋼鐵材料，經(jīng)常使用油漆和鍍層保護(hù)。在油漆中加入鈍化劑，有良好的防蝕效果。鋅、鉻、錫等金屬鍍層也被普遍采用。（3）使用氣相緩蝕劑和臨時(shí)性保護(hù)層。此法主要用于保護(hù)貯藏和運(yùn)輸過程中的金屬制品。（4）降低大氣濕度。濕度是影響大氣腐蝕的主要因素，只要把大氣的濕度保持在臨界濕度以下，就可以減緩金屬的大氣腐蝕。該法常用于庫存金屬制品的防蝕。第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：（1）研制和選用耐第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：防止大氣腐蝕的措施還有許多。如合理設(shè)計(jì)構(gòu)件，防止縫隙中存水及除塵等。其中尤須重視的問題是減少大氣污染。這不僅有利于環(huán)境保護(hù)和提高人們生活質(zhì)量，而且對(duì)于延長金屬材料在大氣中的使用壽命也是非常重要的。第二節(jié)腐蝕的分類防止大氣腐蝕的措施：防第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。定義：水腐蝕指自然界中存在的水（如海水、江河水、雨水、地下水等等）對(duì)金屬構(gòu)件和設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕作用。

這些水大部分為近中性介質(zhì)，其腐蝕過程的去極化劑為溶解氧，在某些受污染的水質(zhì)中，還會(huì)發(fā)生氫去極化過程。其腐蝕反應(yīng)為：陽極反應(yīng)M—ne→Mn+陰極反應(yīng)O2+2H2O+4e→40H—（氧去極化）2H++2e→H2（氫去極化）第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。類型：在水介質(zhì)中，除了發(fā)生一般的電化學(xué)腐蝕外，某些條件下（如厭氧環(huán)境）也會(huì)發(fā)生微生物腐蝕。

海水是自然界中量最大且具有很大腐蝕性的天然電解質(zhì)溶液。近年來，世界各國對(duì)海洋開發(fā)事業(yè)極為重視，在沿海地區(qū)的工礦企業(yè)還常直接把海水作為工業(yè)水源，所以，研究和解決金屬的海水腐蝕問題具有重大現(xiàn)實(shí)意義。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕形貌(SEM)大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。腐蝕控制技術(shù)包括合理的設(shè)計(jì)，正確選用金屬材料，改變腐蝕環(huán)境，采用耐腐蝕覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)以及采用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料。因此，Cu，Ag，Ni等金屬在溶氧量低的情況下是較穩(wěn)定的金屬，而在溶氧量高和流速大的情況下腐蝕速度也是不小的。以上這些作用都能造成海水對(duì)金屬的高腐蝕性。將金屬失重腐蝕速度換算為腐蝕深度的公式為：2H++2e→H2（氫去極化）腐蝕程度屬于2級(jí)，可用。其中以海洋大氣腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)大氣次之，農(nóng)村大氣最輕。（3）盡可能消除不必要的縫隙和表面污垢物。Cu，Ni是易受硫化氫腐蝕的金屬。在管線的陽極區(qū)埋入與其相連的長金屬棒，這樣，本應(yīng)發(fā)生在管道上的腐蝕轉(zhuǎn)移到長金屬棒上。為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。耐蝕性最好的是鈦合金和鎳鉻鉬合金，而鑄鐵和碳鋼的耐蝕性相當(dāng)差。下圖為埋設(shè)在電氣化鐵道附近的金屬管道受雜散電流影響所造成的腐蝕情況。為檢驗(yàn)上述情況對(duì)海水中具有腐蝕能力生物的影響，科研人員分別在金角灣和倫達(dá)灣的碼頭附近，將多塊用于制造輪船水下構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)鋼板放入了海面下兩米處。工程上，腐蝕深度或構(gòu)件腐蝕變薄的程度直接影響該部件的壽命，更具有實(shí)際意義。大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。因此，在選擇這種鍍層時(shí)，必須慎重。大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。第二節(jié)腐蝕的分類按環(huán)境腐蝕分類大氣腐蝕、水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。原因：①海水是腐蝕性電解質(zhì)。

鹽度在33～38之間，其組成極為復(fù)雜，幾乎含有地殼中所有的元素。海水中因溶有大量強(qiáng)電解質(zhì)，平均電導(dǎo)