金屬腐蝕的種類可以按照機(jī)理分為:電化學(xué)腐蝕(如金屬在大氣、土壤、電解質(zhì) 的腐蝕),化學(xué)腐蝕(如金屬在高溫干燥氣體中或非電解質(zhì)溶液中的腐蝕)。環(huán)境方面可以分為工業(yè)環(huán)境腐蝕(金屬在鹽溶液、酸、堿、中的腐蝕和各種工業(yè)水中的腐蝕),自然環(huán)境腐蝕(大氣腐蝕、土壤腐蝕、微生物腐蝕、天然水腐蝕)。按形態(tài)方面分為力學(xué)和環(huán)境共同作用下的腐蝕(應(yīng)力腐蝕斷裂/氫損傷/腐蝕疲勞/磨損腐蝕)全面腐蝕(分布于整個表面,致使金屬大范圍內(nèi)減薄)、局部腐蝕(分布于局部區(qū)域,電偶腐蝕/晶間腐蝕/選擇性腐蝕/點(diǎn)腐蝕/縫隙腐蝕/絲狀腐蝕)。
為防止大氣腐蝕,可采取的方法有以下幾種:提高金屬的抗腐蝕能力:改變組份、提高表面光潔度、熱處理、表面處理工藝、改變表面形態(tài);
電化學(xué)方法:陰極保護(hù)、外加電源;
控制環(huán)境條件:干燥空氣封存、充以惰性氣體、遠(yuǎn)離、清除腐蝕介質(zhì)氣氛或降低其腐蝕性;
有效的防銹材料:防銹水、防銹油脂、氣相緩蝕劑、可剝性塑料、包裝用紙類(涂蠟紙、氣相防銹紙)。
使金屬表面形成轉(zhuǎn)化層和加上保護(hù)層:化學(xué)及電化學(xué)轉(zhuǎn)化層(氧化、磷化、氟化、鉻酸化)、表面合金化(氮化、滲鋁、滲鉻、滲氮)、金屬鍍層(電鍍、復(fù)合鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、離子鍍、氣相鍍、包鍍、滲鍍)、非金屬鍍層(有機(jī)涂層-橡膠、塑料、涂料,無機(jī)涂層-搪瓷、陶瓷);
根據(jù)自然環(huán)境腐蝕類中的大氣腐蝕研究表明,腐蝕速度和金屬表面的水膜厚度密切相關(guān)。(見圖所示)
這種條件下,金屬表面可形成氧化保護(hù)膜。當(dāng)膜系為多孔性時,因?yàn)楦街圆疃鴮?dǎo)致化學(xué)腐蝕,比如常見的碳素鋼材料。區(qū)間(2)“潮的大氣腐蝕”:腐蝕速度加快。當(dāng)濕度超過臨界值,比如70%時,金屬表面會形成不可見的液體膜,成為電解質(zhì)溶液而導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。區(qū)間(3)“濕的大氣腐蝕”:腐蝕速度略降。金屬表面會形成可見的水膜,如果腐蝕產(chǎn)物是可溶性的,則會增加電解質(zhì)的導(dǎo)電率,使金屬腐蝕得更快。然而,與此同時,氧的去極化作用減緩使得腐蝕速度下降。區(qū)間(4)“水溶液全浸腐蝕”:速度趨緩。液膜進(jìn)一步加厚,等同于金屬全浸在水中。同時,氧的去極化作用趨于穩(wěn)定,腐蝕速度變的平緩起來。
工業(yè)環(huán)境下大氣腐蝕的產(chǎn)生與大氣中的污染物有關(guān),其中二氧化硫(SO2)的影響最大!硫化氫(H2S)會導(dǎo)致金屬變色,氯氣(Cl2)和氯化氫(HCl)的影響也比較大,而二氧化碳(CO2)和氨氣(NH3)則影響性一般。
海洋大氣腐蝕與大氣中的含鹽量有關(guān):離海岸越近,含鹽量越高。
