金屬腐蝕的原因是什么?

1. 均勻腐蝕發(fā)生在暴露于介質(zhì)或大面積的整個(gè)表面上。宏觀均勻腐蝕損傷稱為均勻腐蝕、煙道腐蝕和酸堿池腐蝕

2. 接觸腐蝕將兩種具有不同電勢(shì)的金屬或合金相互接觸并浸入電解液溶質(zhì)溶液中。它們之間有一股水流。正電位金屬的腐蝕速率降低，負(fù)電位金屬的腐蝕速率增加。

3.選擇性腐蝕合金中的一種元素由于腐蝕而優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐蝕。

4. 點(diǎn)蝕集中在金屬表面單個(gè)的小點(diǎn)上。深度較大的腐蝕稱為點(diǎn)蝕，又稱小孔腐蝕和點(diǎn)蝕。

5. 縫隙腐蝕會(huì)在金屬表面的縫隙和被覆蓋部分產(chǎn)生嚴(yán)重的縫隙腐蝕。

6. 沖蝕腐蝕是由于介質(zhì)與金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而加速腐蝕過(guò)程的一種腐蝕，如風(fēng)機(jī)、塵管、滾筒篩等的沖擊腐蝕

7. 晶間腐蝕是一種優(yōu)先腐蝕金屬或合金晶界及晶界附近區(qū)域的腐蝕，但晶粒本身的腐蝕相對(duì)較小。

8. 應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)和腐蝕疲勞裂紋(SCC)是在一定的金屬介質(zhì)系統(tǒng)中，由腐蝕和拉應(yīng)力共同作用引起的材料斷裂。

9. 電解液中的氫損傷金屬可通過(guò)腐蝕、酸洗、陰極保護(hù)或電鍍的氫滲透而損傷

通過(guò)分析材料腐蝕的基本原因，可將其分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕，又稱直接溶解，通常是指將材料置于可溶性溶液環(huán)境中，直至材料耗盡(腐蝕)或溶液達(dá)到飽和點(diǎn)。其他條件，如高溫和濕度，導(dǎo)致加速氧化材料，然后腐蝕。電化學(xué)腐蝕通常是指兩種非均相金屬或足以形成電位差的金屬的兩極形成陽(yáng)極金屬，在電解液連接的環(huán)境中由于金屬離子的持續(xù)損失而被腐蝕的現(xiàn)象。在這兩種類型的腐蝕中，電化學(xué)腐蝕更為重要且容易被忽視。

金屬的腐蝕，由金屬單質(zhì)變成化合物，都稱為金屬腐蝕。

有兩類情況，一類是發(fā)生一般的化學(xué)反應(yīng)，比如鐵和氯氣在點(diǎn)燃條件下生成氯化鐵，發(fā)生的是化學(xué)腐蝕。一類是金屬和氧化劑發(fā)生電化學(xué)腐蝕，

比如，生鐵在潮濕的空氣中生銹，其原理如下：生鐵屬于鐵合金，鐵和碳和水（自來(lái)水或生活用水）形成原電池，鐵做負(fù)極，碳做正極，生活用水是電解質(zhì)溶液，負(fù)極反應(yīng)式是：鐵失去兩個(gè)電子，結(jié)合氫氧根得到氫氧化亞鐵。正極反應(yīng)式是：氧氣得到電子結(jié)合水生成氫氧根。氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵不穩(wěn)定，分解為若干水合的氧化鐵，形成鐵銹。所以說(shuō)“金屬腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕”。

金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過(guò)程釋放自由電子，而脫電子過(guò)程是除去自由電子的過(guò)程。

陽(yáng)離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過(guò)程必須與脫電子過(guò)程同時(shí)配合才能完成整個(gè)反應(yīng)。

因此，只有通過(guò)電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實(shí)際的腐蝕過(guò)程是一個(gè)非常緩慢而相對(duì)均勻地在表面上失去金屬原子的過(guò)程。在某些條件下，如果在一個(gè)區(qū)域形成陽(yáng)極或陰極區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見(jiàn)的腐蝕坑。

鋼鐵不會(huì)很快被腐蝕，因?yàn)樗谋砻嬖谒袝?huì)形成一層氧化保護(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會(huì)形成很薄的保護(hù)層，有時(shí)甚至薄得肉眼無(wú)法分辨。由于這種薄保護(hù)層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。