金屬腐蝕按其位置可分為整體金屬腐蝕和局部金屬腐蝕。金屬腐蝕還可以根據(jù)腐蝕環(huán)境進行分類,即可分為化學介質(zhì)腐蝕、大氣介質(zhì)腐蝕、海水介質(zhì)腐蝕和土壤腐蝕。根據(jù)腐蝕過程的特點,還可以分為三類:化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕。雖然上述腐蝕分類方法不夠嚴格,但這些分類方法可以幫助我們從腐蝕介質(zhì)或腐蝕過程的特點來了解腐蝕規(guī)律。
金屬腐蝕是指金屬與周圍環(huán)境(介質(zhì))發(fā)生化學或電化學作用而引起的損傷或劣化。
金屬腐蝕是一種常見的腐蝕形式。在腐蝕過程中,金屬界面發(fā)生化學或電化學多相反應(yīng),使金屬處于氧化(離子)狀態(tài)。這將大大降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學性能,破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀,增加零件之間的磨損,惡化電氣、光學等物理性能,縮短設(shè)備的使用壽命,甚至會引起火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。
例如,生銹的鐵產(chǎn)品(Fe2O3·xH2O),白色斑點(氧化鋁)表面的鋁產(chǎn)品,銅綠色(Cu2 (OH) 2二氧化碳)表面上的銅產(chǎn)品和表面涂黑(銀2,Ag2O)銀器都屬于金屬腐蝕,腐蝕的金屬鐵制品大量更常見。
金屬的化學腐蝕反應(yīng)可分為兩個步驟。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配合才能完成整個反應(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。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下,如果在一個區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域,可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻,并形成可見的腐蝕坑。
鋼鐵不會很快被腐蝕,因為它的表面在水中會形成一層氧化保護層。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形成很薄的保護層,有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層,這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。
在生活中有許多不同類型的腐蝕,每一種腐蝕都可以通過追蹤其金屬化學變化的原因來分類。下面列出了9種常見的腐蝕類型:
1. 一般攻擊腐蝕
2. 局部腐蝕
3.電化學腐蝕
4. 環(huán)境腐蝕
5. 流動輔助腐蝕(FAC)
6. 晶間腐蝕
7. 脫合金
8. 摩擦腐蝕
9. 高溫腐蝕