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金属腐蚀类别和形态

发布日期:2016-06-15    浏览量:2878次

    腐蚀是指由于材料与环境反应而引起的破坏或变质,也可以认为是除了单纯的机械破坏以外的材料的各种破坏。金属的腐蚀是指金属材料由于介质的作用而发生状态的变化,转变成新相,从而遭受破坏。金属的腐蚀是一个热力学自发的过程,而且最为普遍,所以金属的腐蚀也就成为腐蚀科学研究的主要对象。金属腐蚀可分为化学腐蚀、生物腐蚀、和电化学腐蚀。金属表面与介质发生单纯的化学作用而引起的腐蚀称为化学腐蚀。例如碳钢中的Fe3C与周围介质如氧气、二氧化碳和水在高温下发生反应,结果使其表面硬度降低,抗疲劳性能下降;金属由于细菌等微生物的作用而引起的腐蚀称为生物腐蚀。例如地下管道由于细菌腐蚀经常发生泄漏等现象;金属和电解质溶液接触时,由于电化学作用而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。铁制品的锈蚀主要是电化学腐蚀。因为在炼钢的时候由于钢材的性能需要经常要渗入碳或其它元素,这些渗入的元素由于与钢材内主体铁元素之间的标准电极电位不同,从而形成原电池。大气中的水、氧气等介质使钢材内无数的原电池形成通路进行点电荷迁移(电化学反应),铁成为阳极,失去电子而转化成铁锈。在工业城市中,大气中通常存在硫化氢、二氧化硫等气体,还有海滨地区的盐雾,都能加速电化学腐蚀过程。

    金属的腐蚀形态主要有均匀腐蚀和局部腐蚀两大类,他们都属于电化学腐蚀。金属的均匀腐蚀是指金属的整个表面以相同的腐蚀速度进行腐蚀;局部腐蚀是指由于组成、结构或腐蚀环境的不同而造成的金属某处腐蚀速度大于其他部分的一种腐蚀形态,包括电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀等等。

     电偶腐蚀是由两种腐蚀电位不同的金属在介质中相互接触而产生的一种腐蚀形态,其腐蚀机理也是电池作用。在电偶腐蚀中,点位较负的金属为阳极而电位较正的金属充当阴极;点蚀又称为小孔腐蚀,它是一种极端的局部腐蚀形态,腐蚀过的金属表面呈现出蚀点或小孔。点蚀在金属表面发生后向纵深方向发展的速度大于横向发展的速度;缝隙腐蚀是金属表面有裂缝或被其他物质覆盖的地方发生较为严重的局部腐蚀,也叫做沉积腐蚀;在金属腐蚀过程中,在表面上某些特定部位有选择地溶解现象。金属固溶体的组分之一,优先地由于腐蚀而转入溶液,而金属表面则逐渐地富集了另一组成,称为组分的选择性腐蚀,如黄铜脱锌。而

在多相合金中任何一相发生优先溶解,称之为组织的选择性腐蚀。铸铁因腐蚀而发生铁素体的溶解以及碳化物和石墨在表面上富集是这类腐蚀的实例。由于腐蚀后剩下一个己优先除去某种合金组分的组织结构,所以也常称为去合金化。去合金化后材料总的尺寸变化不大,但金属己失去了强度,因而易于发生危险事故。

 

 

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