腐蚀的定义复习过程

腐蚀的定义：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。

腐蚀的分类：（金属腐蚀和非金属腐蚀）

金属腐蚀分为：

（机理）化学腐蚀、电化学腐蚀。

（破坏特征）全面腐蚀、局部腐蚀。

（腐蚀环境）大气、土壤、电解质溶液、熔融盐、高温气体等腐蚀。

局部腐蚀：应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等电化学腐蚀的定义：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。

化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。

金属腐蚀：金属腐蚀是金属与周围环境之间相互作用，使金属由单质转变成化合物的过程。腐蚀速度：在均匀的腐蚀情况下，常用重量指标和深度指标来表示腐蚀速度。

极化的概念：电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象，称为极化现象，通阳极电流，阳极电位向正方向偏离称阳极极化；通阴极电流，阴极电位向

负方向偏离称阴极极化。

产生极化的根本原因：阳极或阴极的电极反应与电子迁移（从阳极流出或流入阴极）速度存在差异引起的。

标准氢电极：把电镀有海绵状铂黑(极细而分散的铂金粉)的铂金片插入氢离子活度1的溶液(酸性溶液)中，不断地通入分压101325Pa(1atm)的纯氢气冲击，使铂黑吸附氢气

至饱和，这是铂金片即为标准氢电极。

金属电化学腐蚀的热力学条件：

(1)阳极溶解反应自发进行的条件：E A>E eM

(2)阴极去极化反应自发进行的条件:E K>E0k

(3)电化学腐蚀持续进行的条件:E e.M

宏观腐蚀电池：阴阳两级可以用肉眼或不大于10倍的放大镜分辨出来（异种金属偶接；浓度差、温差）

微电池：阴阳两级无法凭肉眼分辨（金属或合金表面因电化学不均一而存在大量微小的阴极和阳极）

金属表面电化学不均一性的主要原因：

化学成分不均一；组织结构不均一；物理状态不均一；表面膜不完整

电化学极化(活化极化)：阴极反应速度慢于电子来速，电子堆积，阴极电位负移；阳极反应速度慢于电子出速，双电层内电子减少，阳极电位正移。这样造成电位变化称为

电化学极化。

浓差极化：去极剂或反应产物扩散速度慢于其与电子反应速度，在阴极造成电子堆积/电位负移，或在阳极造成金属离子（阳极离子）浓度增高/电位正移。这种有浓度差

异引起的极化称为浓差极化。

膜阻（电阻）极化：一定条件下，金属表面形成保护膜，阻滞阳极过程，电位正移，同时电阻大大增加，这种保护膜引起的极化称为膜阻（电阻）极化。

钝化：金属表面从活性溶解状态变成了非常耐腐蚀的状态的突变现象。

金属钝化后的状态称钝态，处于钝态下的金属耐腐性质称为钝性，（根据钝化产生条件不同分）化学钝化（也称自钝化）由金属与钝化剂的自然作用产生、电化学钝化（也

称阳极钝化）由阳极极化产生。

成相膜理论（薄膜理论）

当金属阳极溶解时，可以在金属表面生成一层致密的、覆盖得很好的固体产物薄膜。这层产

物膜构成独立的固相膜层，把金属表面与介质隔离开来，阻碍阳极过程的进行，导致金属溶解速度大大降低，使金属转入钝态。

吸附理论

引起金属钝化并不一定要形成相膜，只要在金属表面生成氧或含氧粒子的吸附层就足够了。吸附层改变了金属/溶液界面的结构，并使阳极反应的活化能显著提高的缘故。即由于这些粒子的吸附，使金属表面的反应能力降低了，因而发生了钝化。

应力腐蚀破裂：金属结构在拉应力和特定腐蚀环境共同作用下引起的破裂。

应力腐蚀产生的条件：应力与腐蚀介质综合作用的结果，有敏感材料、特定环境、和拉应力三个基本条件（缺一不可）。应力必须是拉应力。

应力腐蚀破裂（SCC）过程的三个阶段：（SCC断裂速度约为0.01~3mm/h）

I：腐蚀引起裂纹或蚀坑的阶段（潜伏期或诱导期）

II：裂纹扩展阶段

III：破裂期

应力腐蚀裂纹形貌（形态）：晶间型、穿晶型、混合型。

SCC机理的学说很多：电化学阳极溶解理论、氢脆理论、膜破裂理论、化学脆化-机械破裂两阶段理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论。

电化学阳极溶解理论：

腐蚀沿“活性途径”，在阳极侵蚀处形成狭小的裂纹或蚀坑→裂纹内部与金属表面构成腐蚀电池→活性阴离子进入裂纹或蚀坑内部→浓缩的电解质溶液水解酸化→裂纹尖端的阳极快速溶解→裂纹不断扩展直至破裂。

应力腐蚀的防护：（消除环境、应力和冶金三个方面的一切有害因素）

（1）降低设计应力（使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下）

（2）合理设计与加工，减少局部应力集中（选用大的曲率半径、采用流线型设计、关键部位适当增厚（或改变结构型式）、焊接接构采用对接等等）。

（3）降低材料对SCC的敏感性（采用合理的热处理方法消除残余应力，或改善合金的组织结构以降低对SCC的敏感性：采用退火处理消除内应力、通过时效处理，改善合金的微观结构，避免晶间偏析物的形成，提高SCC的敏感性）

（4）其他方法（合理选材、去除介质中的有害成分、添加缓蚀剂、采用阴极保护）

腐蚀疲劳的概念：腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏。

腐蚀疲劳机理：腐蚀疲劳是一个力学-电化学过程

磨损腐蚀：腐蚀性流体与金属构件以较高速度做相对运动而引起的金属腐蚀损坏

磨损腐蚀有湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀等。（常见的为前两种）

磨损腐蚀防护：合理的结构设计、正确的选择材料、适当的涂层。

湍流腐蚀：流体速度达到湍流状态而导致加速金属腐蚀的一种腐蚀形式。

湍流腐蚀的机理（过程）：高速流体击穿了紧贴金属表面的边界液膜，一方面加速了去极剂的供应和阴、阳极腐蚀产物的迁移，使阴、阳极的极化作用减小；另一方面高速湍流对金属表面产生了附加的剪切力。（磨损腐蚀过程金属仍以金属离子形式溶入溶液，而不是以粉末形式脱落）

空泡腐蚀（空蚀或气蚀）：由于腐蚀介质与金属构件作高速相对运动时，气泡在金属表面反复形成和崩溃而引起金属破坏的一种特殊腐蚀形态。

空泡腐蚀机理：流速足够高时，液体的静压力将低于液体的蒸汽压，使液体蒸发在低压区形成气泡，高压区压过来的流体使气泡崩溃，产生的冲击波强烈的锤击金属表面，破坏表面膜，使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落。

氢（致）损伤：由氢引起的金属材料力学性能的破坏现象，在外界应力存在的情况下更容易