金属腐蚀机理及分类

1.1 金属的腐蚀机理

1.1.1 金属腐蚀的定义

金属及其制品在生产和使用过程中，在周围环境因素的作用下，发生破坏变质，改变了原有的化学、物理、机械等特性，称为金属腐蚀。

根据金属腐蚀过程，可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。

1.1.2 化学腐蚀

化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。

特点：○1在腐蚀过程中没有电流产生，○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。

钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀，如果同时有盐类或含硫物质存在，则会加速高温氧化，这称为热腐蚀。

1.1.3 电化学腐蚀

航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。

一、原电池

凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。

电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动，产生电流。

二、电化学腐蚀与腐蚀电池

电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池（实际上是短路原电池，即称腐蚀电池），金属成为阳极，遭到溶解而发生腐蚀。

形成原电池的条件：1、两种金属（或两个区域）之间存在电位差；2、两种金属之间有导电通路；3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。

铝合金的电化学腐蚀：

含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中，在其表面形成一层电解质溶液薄膜。这就构成了腐蚀电池。该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝（-1.66V），阴极为电位较高的添加元素铜（+0.337V）。

电子由铝流向铜，铝遭到溶解。

根据组成腐蚀电池的大小，可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。

造成金属表面电位不同，形成微电池的原因很多，常见的有：

（1）金属表面化学组成不均，夹杂有杂质。

（2）金属表面组织不均。

（3）金属表面生成氧化膜不均匀。

（4）金属表面物理状态不均匀。金属在机械加工过程中，受到拉、压、剪切作用，或由于热处理不均匀，造成不同部位表面的内应力和变形不同。通常，变形大，内应力高的地方为阳极，易受到腐蚀。

常见金属及其合金的电位：

一、Mg及其合金，铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356

二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金

三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn

四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢

同一组中，电位基本一致，基本不发生电化学腐蚀；不同组中，第一组电位最低，为阳极，被腐蚀。