在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為腐蝕。腐蝕基本上有兩種形式:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕在腐蝕過(guò)程中形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜,使金屬與介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的,則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)金屬起保護(hù)作用。形成保護(hù)膜的過(guò)程稱(chēng)為鈍化。
可見(jiàn),氧化膜的產(chǎn)生及氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)腐蝕的重要特征。因此,提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力,主要是通過(guò)合金化或其它方法,在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜。金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同材料在不同負(fù)荷及不同介質(zhì)環(huán)境的作用下,其腐蝕形式主要有以下幾類(lèi):
一般腐蝕:金屬裸露表面發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕,雖降低構(gòu)件受力有效面積及其使用壽命,但比局部腐蝕的危害性小。
晶間腐蝕:指沿晶界進(jìn)行的腐蝕,使晶粒的連接遭到破壞。這種腐蝕的危害性最大,它可以使合金變脆或喪失強(qiáng)度,敲擊時(shí)失去金屬聲響,易造成突然事故。晶間腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式。
應(yīng)力腐蝕:金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力(外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力)的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的,這是一種危險(xiǎn)的低應(yīng)力脆性斷裂,在氯化和堿性氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生應(yīng)力腐蝕,在許多設(shè)備的事故中占相當(dāng)大的比例。
點(diǎn)腐蝕:點(diǎn)腐蝕是發(fā)生在金屬表面局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式,點(diǎn)腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展,最后穿透金屬。點(diǎn)腐蝕危害性很大,尤其是對(duì)各種容器是極為不利的。出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕后應(yīng)及時(shí)磨光或涂漆,以避免腐蝕加深。
腐蝕疲勞:金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞,其特點(diǎn)是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋。顯著降低鋼的疲勞強(qiáng)度,導(dǎo)致過(guò)早斷裂。腐蝕疲勞不同于機(jī)械疲勞,它沒(méi)有一定的疲勞極限,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,疲勞強(qiáng)度一直是下降的。
除了上述各種腐蝕形式以外,還有由于宏觀電池作用而產(chǎn)生的腐蝕。
從上述腐蝕機(jī)理可見(jiàn),防止腐蝕的著眼點(diǎn)應(yīng)放在:盡可能減少原電池?cái)?shù)量,使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的、與鋼的基體結(jié)合牢固的鈍化膜;在形成原電池的情況下,盡可能減少兩極間的電極電位差。