腐蚀破坏形式

土壤腐蚀
（3）含盐量 土壤中含盐量大，土壤的电导率增高，腐蚀性也增加。 （4）土壤的导电率 导电性好，腐蚀性强。
4、防止土壤腐蚀的措施
（1）覆盖层保护；
（2）采用耐蚀材料；
（3）处理土壤减小侵蚀性； （4）阴极保护。
在靠近不锈钢板处的碳钢腐蚀情况远比其它区域严
重。
电偶腐蚀
2、定义
由于不同金属的接触，引起电极电位较低的金属腐蚀
速度加快的现象称为电偶腐蚀。
3、影响电偶腐蚀的因素
①两种金属电位差的大小；
②腐蚀介质的导电性；
③阴阳极的面积比。
电偶腐蚀
4、电偶腐蚀的防护措施
①力求避免异金属的接触；
②在结构设计上切忌组成大阴极小阳极的面积比； ③在异金属接触处要采用绝缘措施； ④设计时尽量使阳极的部件容易更换或加大阳极尺寸； ⑤采用缓蚀剂或连上一块更活泼的金属进行保护。
海水腐蚀 （3）温度
海水的温度愈高，金属腐蚀速度也愈大。海水温度每 升高10℃，腐蚀速度将增加一倍。但是，温度升高后氧的 溶解度约降低20%。
（4）pH值
海水的pH值在7.2~8.6之间，接近中性。海水的pH 值主要影响钙质水垢沉积，从而影响海水的腐蚀性。
（5）流速
流速增加氧去极化作用加强，金属腐蚀速度加快。
海水腐蚀 （6）海洋生物
海洋生物在船舶或海上构筑物表面附着处产生了缝隙，
容易诱发缝隙腐蚀，微生物的生理作用会产生氨、二氧化 碳和硫化氢等腐蚀性物质，从而加速金属的腐蚀。
2、海水腐蚀特点
（1）吸氧腐蚀；
（2）腐蚀速度受阴极极化控制（阴极控制）；
海水腐蚀 （3）阳极过程的阻滞作用很小，不锈钢在海水 中易发生点蚀而遭受破坏；
孔
蚀
3、影响孔蚀的因素
①腐蚀介质（Cl-含量）； ②材料的种类（具有自钝性的金属与合金，对
孔蚀的敏感性较强）；
③材料的表面状态（有灰尘或有非金属和金属 杂屑的表面、经冷加工变形的粗糙表面或加工 后的焊渣都会引起点蚀）。
孔
蚀
4、防止孔蚀的途径
①研制抗孔蚀的合金材料； ②改善环境因素（降低卤素离子特别是Cl-的含量）；
大气腐蚀 (3)气体组成的影响
工业大气中有大量的腐蚀性气体，对金属腐蚀危害最大。 其中最能加速腐蚀过程的成分是二氧化硫、硫化氢等。
(4)固体颗粒、表面状态等因素的影响
空气中的固体颗粒，落在金属表面上会促使金属的生 锈。固体颗粒下的金属表面常发生缝隙腐蚀或点蚀。与光 洁表面相比，加工粗糙的表面容易吸附灰尘，灰尘有毛细 管的凝聚作用，而且加工粗糙的表面暴露在空气中的实际 面积也比实在面积大。
1、大气腐蚀类型
（1）干的大气腐蚀：金属表面基本上没有水膜存在时 的大气腐蚀。属于化学腐蚀中的常温腐蚀。 （2）潮的大气腐蚀：在相对湿度100%以下，金属在 肉眼不可见的薄水膜下进行的一种腐蚀。
大气腐蚀
相对湿度：空气中的水蒸气压与该温度下空气中的饱和 水蒸气压之比。 （3）湿的大气腐蚀：肉眼能看见的有凝结水膜存在时 的大气腐蚀。属于电化学腐蚀。
土壤腐蚀 2、土壤腐蚀的类型
（1）原电池腐蚀 对于土壤中尺寸比较短小的金属构件来说，会发生因金
属组织不均匀引起的微腐蚀电池，对于长的金属构件和管道， 因各部分氧渗透率不同，土质结构的不同，埋深不同。可引 起氧浓差电池。
（2）电解腐蚀 土壤中有来自大功率直流电气装置迷走的电流，地下埋 设的管道容易因这种杂散电流引起腐蚀。
2、影响大气腐蚀的主要因素
(1)大气相对湿度的影响 绝对湿度：1m3空气中所含的水蒸气的克数。
大气腐蚀
经验证明：在一定的温度下，大气的相对湿度保持在临界 相对湿度以下时，金属的大气腐蚀很轻微。当超过金属的 临界相对湿度，大气腐蚀速率就大大增加。
(2)温度和温差的影响
温差比温度的影响还大。因为它不但影响水汽的凝聚， 而且还以影响凝聚水膜中气体和盐类的溶解度。在湿度很 高的环境下，温度会起较大的作用，一般随着温度的升高， 腐蚀加快。
应力腐蚀断裂 3、防止应力腐蚀断裂的措施
①降低或消除应力（改进结构设计、进行消除应力处
理）；
②控制环境（改善使用条件、加入缓蚀剂、采用涂层保 护、电化学保护）； ③改善材料（正确选材、开发耐应力腐蚀的新材料、改 善冶炼和热处理工艺）。
第二节 金属在自然环境中的腐蚀
一 、大气腐蚀
定义：金属在自然大气条件下发生的腐蚀现象。
孔
蚀
到破坏的地方，成为电池的阳极，而其余未破坏的部
分就成为阴极，于是就形成钝化-活化电池。由于阳极
面积比阴极面积小得多，阳极的电流密度很大，很快 就被腐蚀成为小孔。与此同时，当腐蚀电流流向小孔 周围的阴极，又使这部分受到保护。溶液中的Cl-，随 着电流的流动，向小孔里面迁移，这样小孔内形成金 属氯化物的浓溶液，使得小孔表面继续保持活性。又 由于氯化物溶液水解的结果，小孔内溶液的酸度增加， 加之重力的影响，小孔就进一步被腐蚀加深。
第二章 腐蚀破坏形式
通过本章的学习，我们要掌握几种最常 见的局部腐蚀（电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐 蚀等）的腐蚀机理、影响因素以及防止方 法和了解金属在几种自然条件下的腐蚀。
局部腐蚀
第一节 局部腐蚀
一、 电偶腐蚀
1、现象
a 当用铜钉把两块钢板连接起来时，铜螺钉周围的
钢板比其它部位的钢板腐蚀严重；
b 一个由不锈钢与碳钢板焊接在一起的压力容器，
土壤腐蚀
（3）微生物腐蚀 在缺氧的中性介质中，阴极上只有一层吸附氢，硫酸盐 还原菌能消耗氢原子，使去极化反应顺利进行。
3、土壤腐蚀的影响因素
（1）孔隙度 （2）含水量 含水量很低时腐蚀速度不大，随着含水量的增加，土 壤中溶解的盐量增加，加大腐蚀速度。当可溶性盐全部溶 解时，腐蚀速度可达最大值。
应力腐蚀开裂：定义、影响因素、防止方法 大气腐蚀：定义、分类、影响因素、防止措 施 海水腐蚀：影响因素、特点、防止方法 土壤腐蚀：类型、影响因素
缝隙腐蚀
充，所以氧的还原反应继续进行。缝内、外构成了宏观的氧 浓差电池。缝内是阳极，在电位差的推动下发生金属的溶解 反应，由于电池具有大阴极、小阳极的面积比，腐蚀电流较 大。缝外是阴极，阴极受到保护。二次腐蚀产物在缝口形成， 逐步发展成为闭塞电池。闭塞电池的形成标志着腐蚀进入了 发展阶段。此时缝内金属阳离子难以扩散出缝外，随着金属 离子的积累，缝内造成了正电荷过剩，促使缝外Cl-迁入进来 以保持电荷平衡。金属氯化物的水解使缝内介质的酸度增加， pH值可下降到3左右，因此加速了阳极的溶解。阳极的溶解 又引起更多的Cl-的迁入，氯化物的浓度又增加，氯化物的水 解又使介质更酸化……，这样，便形成一个自催化过程，使 缝内金属的溶解加速进行下去。
大气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ蚀 (5)腐蚀产物性质的影响
腐蚀产物如果吸湿又多孔，就不起保护作用，如果所生成 的腐蚀产物不吸湿又致密，就起到保护膜的作用。
3、防止大气腐蚀的措施
(1)提高材料的耐蚀性； (2)采用覆盖层保护； (3)控制环境（控制湿度）； (4)缓蚀剂保护。
二、海水腐蚀
1、影响海水腐蚀性的因素
（1）盐类及浓度 海水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量，因此 必然对腐蚀产生影响。 （2）溶解氧 海水中含有溶解氧是海水腐蚀的重要因素，因为绝大 多数金属在海水中的腐蚀受氧去极化作用的控制。
局部腐蚀
二、孔蚀（点蚀）
1、定义
若金属大部分表面不发生腐蚀（或腐蚀很轻微），只 在金属表面的局部区域产生向深处发展的小孔的腐蚀状 态称为孔蚀或点蚀。
2、孔蚀机理
金属发生孔蚀，通常认为是从有氧化膜的表面上开始 的。虽然这种氧化膜很薄，但它确实存在。当介质中含 有某些活性阴离子（例如Cl-）时，它们首先被吸附在金 属表面的某些点上，然后对氧化膜发生破坏作用。在受
（4）电阻极化小，宏观腐蚀电池起很大作用。
（5）腐蚀严重是含氧多的区域；
（6）不同水深处，腐蚀速率也不同，飞溅带腐
蚀最严重。
三、土壤腐蚀
1、土壤腐蚀的电极过程及控制因素
大多数金属在土壤中的腐蚀是属于氧的去极化腐蚀，只 有在强酸性土壤中才发生氢去极化腐蚀。 土壤腐蚀的条件极为复杂，腐蚀过程的控制因素差别也 较大，大致有如下几种控制：对于大多数土壤来说，当腐蚀 决定于腐蚀微电池或距离不太长的宏观腐蚀电池时，腐蚀过 程为阴极控制；在疏松、干燥的土壤中，由于氧的渗透率的 增加，腐蚀过程变为阳极控制；对于长距离宏观电池作用下， 土壤的电阻成为控制因素或阴极—电阻的混合控制。
金属的自钝性：条件 钝化理论：成相膜理论、吸附理论
钝化膜的破坏：化学或电化学、机械
局部腐蚀：电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀
局部腐蚀
四、应力腐蚀断裂
1、定义
金属材料在应力和腐蚀环境的共同作用下产生的破 坏现象。
2、影响应力腐蚀的因素
①应力（残余应力、工作应力、由体积效应（腐蚀产物的 体积往往大于其金属的体积）而造成的不均匀应力）； ②材质 ③介质（材料和一定环境的组合下才发生）。
③采用缓蚀剂保护；
④采用阴极保护。
局部腐蚀
三、缝隙腐蚀
1、定义
金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属 之间形成特别小的缝隙，使缝隙内介质处于滞流状态，引 起缝内金属的加速腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
2、机理
开始氧去极化腐蚀在缝内、缝外均匀进行。因滞流氧 只能以扩散方式向缝内传递，使缝内的氧消耗后难以得到 补充，氧还原反应很快终止。而缝外的氧随时可以得到补
缝隙腐蚀 3、缝隙腐蚀条件及影响因素
①存在宽度为0.025～0.1mm的缝隙； ②金属材料种类（依赖钝化而耐蚀的材料） ③介质因素 ④介质的温度越高，缝隙腐蚀的危险性越大。
缝隙腐蚀 4、防止缝隙腐蚀的措施
①合理设计，尽量减少缝隙的存在（焊接比铆接或螺钉连 接好）； ②选用耐缝隙腐蚀的材料； ③螺钉连接处可采用低硫橡胶垫片、不吸水垫片，或涂以 环氧、聚氨脂或硅胶密封膏。 ④缓蚀剂保护（要采用高浓度的缓蚀剂，这是由于缓蚀剂 进入缝隙时常受到阻滞，消耗量大，用量不当，反而会加 速腐蚀）； ⑤ 阴极保护。