金屬材料是現(xiàn)代社會(huì)廣泛使用的工程材料，對(duì)人類文明和發(fā)展起著非常重要的作用。金屬材料不僅用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究，在日常生活中也隨處可見。然而，金屬材料容易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致金屬腐蝕。金屬一旦腐蝕，其性能將大大降低。如果設(shè)備上的金屬部件被腐蝕，設(shè)備將無法工作，給人員帶來經(jīng)濟(jì)等損失。因此，防止金屬腐蝕是非常重要的。

防止金屬腐蝕的方法有很多，包括以下幾種:

首先，在制造金屬零件的過程中，加入不易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的耐腐蝕材料。例如鉻、鎳、鈦在空氣中不易氧化，能產(chǎn)生致密的印刷PU膜，抗酸、堿、鹽的腐蝕。加入鐵或銅可以使金屬制品具有優(yōu)良的耐腐蝕性能?？捎糜诮饘俜勰┮苯?。通過加入不同性能的金屬粉末，靈活混合各種金屬元素，可以得到耐腐蝕性能優(yōu)異的金屬零件。鐵碳合金等金屬材料也可進(jìn)行防腐處理。

第二，采用涂布法防止腐蝕。涂布工藝包括三大類:涂布與噴涂、涂布與化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。在金屬表面形成保護(hù)層，將金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸分開，以減少腐蝕。

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。氧化過程釋放自由電子，而脫電子過程是除去自由電子的過程。

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

因此，只有通過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程。在某些條件下，如果在一個(gè)區(qū)域形成陽極或陰極區(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。

決定酸腐蝕性的另一個(gè)因素是酸自由基陰離子的氧化還原性質(zhì)。與金屬相互作用時(shí)，硝酸為氧化酸，鹽酸為非氧化酸。金屬在其中的腐蝕過程是不同的。在非氧化酸中，金屬腐蝕的陰極過程是氫去極化。在氧化酸中，金屬腐蝕的陰極過程是氧化劑的還原過程。然而，這種劃分是不確定的。硝酸是一種氧化性酸。當(dāng)它的濃度很低時(shí)，它就像一種非氧化酸，作用于鐵等金屬。硫酸常被認(rèn)為是一種非氧化酸，但當(dāng)它的濃度很高時(shí)，它會(huì)像氧化酸一樣與鐵發(fā)生反應(yīng)。

,鐵在酸中腐蝕的基本規(guī)律是:在非氧化酸中，腐蝕速率與H3O +濃度成正比。氧氣和其他氧化劑的存在會(huì)顯著增加腐蝕速率。H3O +濃度越低，這種現(xiàn)象越明顯。如果形成不溶性化合物并起到保護(hù)作用，腐蝕速率降低，如Fe3 (PO4) 2。

,鐵在氧化酸中的腐蝕特性是:腐蝕速率與酸濃度之間的關(guān)系是復(fù)雜的。在稀酸中，鐵以H +還原的陰極退極化過程溶解。而析出的氫進(jìn)一步被氧化，鐵的溶解速率急劇增加。當(dāng)酸濃度增加到一定值時(shí)，酸的氧化作用變得非常強(qiáng)，使鐵鈍化，降低腐蝕速率。當(dāng)溫度升高、H3O +濃度增加或有氯離子存在時(shí)，不易發(fā)生鈍化。在強(qiáng)氧化劑硝酸中，鐵只有在濃度超過35%時(shí)才會(huì)發(fā)生鈍化。在弱酸性氧化劑鉻酸中，當(dāng)酸濃度小于0.00lmol/l時(shí)，鐵已進(jìn)入鈍化狀態(tài)。

,&,根據(jù)金屬材料的腐蝕失效模式，腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在實(shí)際的腐蝕系統(tǒng)中，大多數(shù)金屬的腐蝕是局部腐蝕。由于局部腐蝕發(fā)生在金屬表面的小范圍內(nèi)，大多數(shù)金屬表面的腐蝕量都很小，但工程結(jié)構(gòu)、零部件的使用壽命主要取決于局部腐蝕損傷的發(fā)展。

,局部腐蝕是指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料表面的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)，而其他大多數(shù)表面的腐蝕非常輕微甚至沒有腐蝕。

,局部腐蝕是由于金屬本身(結(jié)構(gòu)、組織、化學(xué)成分、表面狀態(tài))和腐蝕介質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)不均勻，即不同部位具有不同的電極電位，從而導(dǎo)致電位差，成為局部腐蝕的驅(qū)動(dòng)力。腐蝕往往優(yōu)先發(fā)生在電極電位低的部位。在局部腐蝕過程中，腐蝕電池的陽極區(qū)和陰極區(qū)一般是完全分離的，可以通過目視或微觀檢查加以區(qū)分。一般來說，陽極的面積要比陰極的面積小得多，即形成了所謂的小陽極大陰極的構(gòu)型。對(duì)于這種配置，由于陰極面積比較大，陰極退極化作用很大，小陽極區(qū)域的腐蝕非常嚴(yán)重，腐蝕集中在金屬表面的局部陽極區(qū)域。

,當(dāng)發(fā)生局部腐蝕時(shí)，由于金屬表面細(xì)化程度不同，不能用平均腐蝕速率來估計(jì)局部腐蝕程度。一般情況下，局部腐蝕引起的金屬損失相對(duì)較小，但結(jié)構(gòu)在發(fā)生局部腐蝕時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，危害非常大，往往會(huì)引起災(zāi)難性事故。