| 從腐蝕破壞的形式看,腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩類。全面腐蝕舊稱均勻腐蝕,也稱整體腐蝕,是指與環(huán)境接觸的材料表面因腐蝕而受到損耗。腐蝕的結(jié)果是金屬表面與近似相同的速率變薄,重量減輕。但應(yīng)當(dāng)指出,絕對(duì)均勻的腐蝕是不存在的,厚度的減薄并非處處相同。 局部腐蝕是指腐蝕的發(fā)生局限在特定區(qū)域或部位上。局部腐蝕又可分為以下幾種。 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。若坑口直徑小于點(diǎn)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所發(fā)生的腐蝕就是點(diǎn)蝕的典型例子。 發(fā)生腐蝕在縫隙處或臨近縫隙的區(qū)域。這些縫隙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形成的??p隙處受腐蝕的程度遠(yuǎn)大于金屬表面的其他區(qū)域。這種腐蝕通常是由于縫隙中氧的缺乏、縫隙中酸度的變化、縫隙中某種離子的累積而造成的。縫隙腐蝕是一種很普通的腐蝕現(xiàn)象。幾乎所有的金屬材料都可能發(fā)生縫隙腐蝕。法蘭連接面、螺母緊壓面、搭接面、縫隙氣孔、銹層下以及沉積在金屬表面的淤泥、積垢、雜質(zhì)都會(huì)形成縫隙而引發(fā)縫隙腐蝕。 由于靠近電極表面的腐蝕劑的濃度差異而導(dǎo)致電極電位不同所構(gòu)成的腐蝕電池。差異充氣電池就是濃差腐蝕電池的一種。引起腐蝕的推動(dòng)力是由于溶液(土壤)中某一處與另一處的氧含量不同導(dǎo)致電極電位不同而構(gòu)成的腐蝕電池。氧濃度低的地方將成為陽(yáng)極區(qū),腐蝕將加速進(jìn)行。實(shí)際上,縫隙腐蝕與濃差電池的腐蝕機(jī)理有相同之處,不過濃差腐蝕電池有更明顯的陽(yáng)極和陰極區(qū)。 當(dāng)一種不太活潑的金屬(陰極)和一種比較活潑的金屬(陽(yáng)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基礎(chǔ)腐蝕。當(dāng)需要不同金屬彼此接觸并在同一導(dǎo)電性溶液中使用時(shí),作為一般原則,應(yīng)當(dāng)盡量選擇電偶序中相靠近的那些金屬。特別應(yīng)指出的是,面積的影響在電偶腐蝕中極為重要,大陰極和小陽(yáng)極是最不利的面積比例,銅板上的鐵鉚釘比鋼板上銅鉚釘?shù)母g要嚴(yán)重很多。 金屬及合金的電偶序 
 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。晶間腐蝕會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度和延展性的劇降,因而造成金屬結(jié)構(gòu)的損壞甚至引發(fā)事故。晶間腐蝕的原因是在某些條件下晶界異?;顫姡缇Ы缣幱须s質(zhì),或晶界區(qū)某一合金元素增多或減少,導(dǎo)致晶界電位小于晶內(nèi)電位,晶界作為陽(yáng)極被腐蝕。鋅含量在黃銅的晶界處比較高,或不銹鋼在晶界處貧鉻時(shí),將引起晶間腐蝕。 應(yīng)力腐蝕是拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共存時(shí)引起的腐蝕破裂。此應(yīng)力可以是外加應(yīng)力,也可以是金屬內(nèi)部的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力可能產(chǎn)生于加工制造時(shí)的形變,也可能產(chǎn)生于升溫后冷卻時(shí)溫降不均勻,還可能是內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變引起的體積變化造成的。鉚合、螺絲緊固、壓入配合、冷縮配合引起的應(yīng)力也屬于殘余應(yīng)力。當(dāng)金屬表面的拉應(yīng)力等于屈服應(yīng)力時(shí),肯定會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。每種合金體系有其特定的生產(chǎn)應(yīng)力腐蝕破裂的環(huán)境條件。冷作黃銅在氨中的破裂、鋼在堿液中產(chǎn)生的堿脆破裂就是應(yīng)力腐蝕破裂的實(shí)例。 也稱分金屬腐蝕或脫合金腐蝕。這種形式的腐蝕是指合金中的某一組分由于腐蝕作用而被脫除。黃銅脫鋅是選擇性腐蝕的典型的例子。黃銅脫鋅有兩種類型,一種是塞型,一種是普通型。前者的形狀像許多被脫鋅塞堵住的小孔,后者則是在未受腐蝕的黃銅核心外面圍繞著連續(xù)的腐蝕層。鑄鐵有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)選擇性腐蝕,鐵被選擇性浸出,剩下石墨網(wǎng)狀體,這種現(xiàn)象也成石墨化。 磨損腐蝕是金屬受到液流或氣流(有無(wú)固體懸浮物均包括在內(nèi))的磨耗與磨蝕共同作用而產(chǎn)生的破壞,包括高速流體沖刷引起的沖擊腐蝕、金屬間彼此有滑移引起的磨振腐蝕、流體中瞬時(shí)形成的氣穴在金屬表面破裂時(shí)導(dǎo)致的空泡腐蝕。 由于化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)(包括腐蝕反應(yīng))所產(chǎn)生的原子態(tài)氫擴(kuò)散到金屬內(nèi)部引起的各種破壞,包括氫鼓包、氫脆和氫蝕三種形態(tài)。氫鼓包是由于原子態(tài)氫擴(kuò)散到金屬內(nèi)部,并在金屬內(nèi)部的微孔中形成的分子氫。由于氫分子不能擴(kuò)散,就會(huì)在微孔中累積而形成巨大的內(nèi)壓,使金屬鼓泡,甚至破裂。氫脆是由于原子氫進(jìn)入金屬內(nèi)部后,使金屬晶格產(chǎn)生高度變形,因而減低了金屬的韌性和延性,導(dǎo)致金屬脆化。氫蝕則是由于原子氫進(jìn)入金屬內(nèi)部后與金屬中的組分或元素反應(yīng),例如氫滲入碳鋼并與鋼中的碳反應(yīng)生成甲烷,使鋼的韌性下降,而鋼中脫碳,又導(dǎo)致強(qiáng)度下降。 以腐蝕反應(yīng)的機(jī)理來劃分,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕是指金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起金屬的損耗,如金屬的高溫氧化。電化學(xué)腐蝕是指金屬和電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而引起的金屬損耗。在電化學(xué)腐蝕過程中,同時(shí)存在著兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)過程——陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng),并產(chǎn)生電流,如鋼鐵在水溶液(包括土壤)中的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是最普通的腐蝕現(xiàn)象,也是最重要的腐蝕現(xiàn)象,目前絕大多數(shù)的腐蝕都屬于這個(gè)形態(tài)。 按腐蝕的環(huán)境分類,可分為大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕。 在天然水體和土壤腐蝕中值得一提的是生物腐蝕。微生物的新陳代謝活動(dòng)會(huì)直接或間接地影響腐蝕過程,是金屬收到破壞。代謝作用的后果是:1產(chǎn)生腐蝕環(huán)境;2在金屬表面上造成電解液濃差電池;3改變金屬表面膜的耐蝕性;4影響陽(yáng)極或陰極的反應(yīng)速率;5改變環(huán)境條件。與腐蝕有關(guān)的微生物分為嗜氧性和厭氧性兩類。嗜氧性微生物在含氧環(huán)境中易于生長(zhǎng),而厭氧菌則是在缺氧環(huán)境中易于繁殖。這類細(xì)菌進(jìn)行的化學(xué)過程是極為復(fù)雜的。有關(guān)硫酸鹽還原菌(厭氧菌)對(duì)腐蝕的促進(jìn)作用已進(jìn)行過大量研究。在弱酸性或弱堿性土壤中,硫酸鹽會(huì)被這些細(xì)菌還原為硫化氫或硫化鈣。當(dāng)這些化合物與埋地管道相接觸時(shí),鐵被腐蝕而轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧F。在這種土壤條件下,隨著這類細(xì)菌的大量繁殖,將不斷促使鋼鐵轉(zhuǎn)化,最終使管道發(fā)生破壞。 埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕是鋼鐵材料在土壤及水中的腐蝕,屬電化學(xué)腐蝕,以腐蝕原電池形態(tài)進(jìn)行。腐蝕原電池分為微電池和宏電池兩種。 由于金屬表面許多微小的電極所組成的腐蝕電池,它的成因較多,主要有:金屬化學(xué)成分的不均勻性;金屬組織的不均勻性;金屬物理狀態(tài)的不均勻性;金屬表面膜的不完整性;土壤微結(jié)構(gòu)上的差異。 由宏觀上可以觀察到的電極所組成的腐蝕電池,常見的有三種情況:不同金屬或材料與同一電解質(zhì)接觸;同一金屬接觸不同電解質(zhì)或電解質(zhì)的濃度、溫度、壓力、流速等條件不同;不同金屬接觸不同電解質(zhì)溶液。 地下金屬構(gòu)筑物如管道,最常見的腐蝕就是氧濃差電池的作用結(jié)果,管道通過砂土和黏土的交界處、管道頂部和底部的充氣差異、在氣/水界面和水/泥界處的腐蝕均屬于氧濃差電池作用。另外,管道上還有應(yīng)力差電池、PH差電池等腐蝕原電池形式。 不論哪種腐蝕電池,形成的基本挑條件都是:有兩個(gè)電極電位不同的電極或部位;兩電極處在同一電解質(zhì)體系統(tǒng);兩電極有導(dǎo)線(金屬)連接。 腐蝕電池工作有三個(gè)環(huán)節(jié),電極電位較負(fù)的電極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)(腐蝕);電極電位較正的電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)(不腐蝕);陰、陽(yáng)極之間的電子轉(zhuǎn)移,即有電流產(chǎn)生,腐蝕發(fā)生在陽(yáng)極上。 | 
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