金屬與腐蝕介質(zhì)之間由于化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的損傷或失效。

一、按腐蝕作用的性質(zhì)分類

  可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

 ①. 化學(xué)腐蝕 

   在非電解質(zhì)溶液中所產(chǎn)生的腐蝕，例如高溫下不銹鋼的氧化（化學(xué)腐蝕不屬于本節(jié)討論范圍）。

 ②. 電化學(xué)腐蝕

    鋼鐵和不銹鋼在潮濕大氣、水溶液和酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液中所產(chǎn)生的腐蝕，在腐蝕過程中有離子（電子）產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是原電池的作用。

   在水溶液中，前面已述及金屬變?yōu)殡x子（離子化），這就是腐蝕，而金屬離子化的難易，即離子化的傾向則系以其標(biāo)準(zhǔn)電極電位來表征，人們以氫（H＋）的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為基準(zhǔn)，離子化傾向較大，即標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù)的金屬為陽極，而離子化傾向較小，即標(biāo)準(zhǔn)電極電位較正的金屬為陰極。在水溶液中，陰極與陽極間的標(biāo)準(zhǔn)電極電位之差是金屬電化學(xué)腐蝕的動(dòng)力。

   在鋼鐵和不銹鋼等金屬電化學(xué)腐蝕的條件下，與原電池的不同點(diǎn)是陽極釋放電子的陽極過程和陰極獲得電子的陰極過程系在同一金屬的表面上進(jìn)行的，由于此過程用肉眼不可見，人們將此種陽極-陰極構(gòu)成的電池稱為腐蝕微電池。

  ·鋼鐵生銹的電化學(xué)腐蝕過程 

    鋼鐵在表面上有水和氧 存在的介質(zhì)中，基體中的鐵（Fe）會(huì)成為鐵離子，即 這就是陽極氧化反應(yīng)；同時(shí)，溶液中的氧（接受了游離的電子（e）進(jìn)行著陰極反應(yīng)，即，這是陰極還原反應(yīng)，經(jīng)過： 和3就是反應(yīng)所形成的鐵銹。

    如果鋼鐵是在酸性溶液中，因?yàn)镠＋濃度高（即pH值低），H＋可接受電子（e）反應(yīng)生成，即，這是鐵產(chǎn)生了析出氫的腐蝕。

  ·不銹鋼的電化學(xué)腐蝕過程和陽極極化曲線 

    將不銹鋼或可鈍化的金屬置于電解質(zhì)溶液中，采用現(xiàn)代電化學(xué)技術(shù)測定電極電位（E）與腐蝕電流（i）間的關(guān)系便可得到描述不銹鋼電化學(xué)腐蝕過程的陽極極化曲線（示意圖見圖8.1。從此圖可看出典型的陽極極化曲線系由活性溶解區(qū)（活化區(qū)）；鈍化過渡區(qū)；鈍化（態(tài)）區(qū)和過鈍化區(qū)（電位高于 等四部分所組成。

     活化區(qū) 隨電位升高，陽極溶解電流密度不斷增加，當(dāng)為鈍化電位），陽極溶解電流密度達(dá)到最大值 ，此時(shí)不銹鋼的溶解處于活化腐蝕狀態(tài)。

     鈍化過渡區(qū) 此區(qū)與 為活化電位）之間相距很近，當(dāng)溶解電流密度越過最大值后，隨后急劇下降且處于不穩(wěn)定態(tài)，此時(shí)，很難測得各點(diǎn)的穩(wěn)定數(shù)值。

     鈍化（態(tài)）區(qū) 電位高于EF時(shí)，不銹鋼表面形成富鉻氧化物（鈍化膜），阻礙不銹鋼的溶解的進(jìn)行。此時(shí)陽極溶解電流密度（稱維鈍電流）很小（僅約幾十萬分之一），且基本與電位無關(guān)。在此區(qū)內(nèi)，陽極溶解的腐蝕產(chǎn)物與活化溶解區(qū)活性溶解時(shí)的腐蝕產(chǎn)物完全不同。此時(shí)的氧化膜的腐蝕速率代表著此不銹鋼的腐蝕速率。

     過鈍化區(qū) 電位超過后稱過鈍化電位），隨電位升高電流密度再次增大，此時(shí)有的不銹鋼，例如18-8（304）在硝酸中當(dāng)酸濃度達(dá)到高濃條件時(shí)，會(huì)由于鈍化膜的三價(jià)鉻離子氧化成六價(jià)鉻離子（而受到破壞，使不銹鋼溶解速度上升，出現(xiàn)腐蝕速率上升的全面腐蝕（見圖8.2）。從圖8.2可知，在50℃條件下當(dāng)硝酸濃度大于90％時(shí)，18-8鋼的腐蝕速率開始急劇增加，即在此溫度下，18-8鋼出現(xiàn)過鈍化腐蝕的臨界硝酸濃度應(yīng)為90％。

  圖8.3指出，當(dāng)不銹鋼的電極電位未達(dá)到過鈍化電位前，而達(dá)到Eb 電位時(shí)，不銹鋼的腐蝕電流密度也急劇上升，這表明不銹鋼有局部腐蝕-點(diǎn)蝕（孔蝕）出現(xiàn)，Eb則稱為點(diǎn)蝕（孔蝕）電位或擊穿電位。這種腐蝕現(xiàn)象極易在含有Cl-等活性離子的介質(zhì)中出現(xiàn)，這與在鈍化膜薄弱部位Cl-的存在會(huì)與氧（O）和氫氧根（OH）進(jìn)行置換形成金屬氧化物的鉻鹽所導(dǎo)致的鈍化膜結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)。

  從研究一些因素對(duì)不銹鋼陽極極化行為的影響中發(fā)現(xiàn)，凡有利于下述因素的變化，均對(duì)不銹鋼的鈍化有益。例如，能使最大鈍化電流imax減小，鈍化起始電位和鈍化終止電位向負(fù)向移動(dòng)，不銹鋼就變得易于鈍化；當(dāng)鈍化膜的擊穿電位和過鈍化電位 朝正向移動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定鈍化區(qū)將擴(kuò)大，鈍態(tài)腐蝕電流密度將減小，這會(huì)有利于提高鈍化的完善程度，降低鈍態(tài)的腐蝕速度。圖8.4系在中， 合金的陽極極化曲線。可以看出鋼中鉻量對(duì)其陽極極化曲線的影響以及 后，此不銹鋼易于從活化態(tài)向鈍態(tài)轉(zhuǎn)變的趨向。同時(shí)，此圖還指出了即使合金中含≥12％Cr已處于穩(wěn)定鈍化態(tài)時(shí)，其腐蝕電流密度雖然很小，但并不是零。這就告訴我們，處于鈍態(tài)的合金耐腐蝕但這并不是不腐蝕。

二、按腐蝕的形態(tài)分類

   可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕。

    全面腐蝕：腐蝕分布在介質(zhì)與不銹鋼相接觸的整個(gè)界面上，全面腐蝕主要出現(xiàn)在酸、堿、鹽等腐蝕環(huán)境中；

    局部腐蝕：腐蝕分布在不銹鋼表面的某些局部。局部腐蝕多出現(xiàn)在含鹵素離子，例如Cl^-的大氣和水環(huán)境中。

    局部腐蝕的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全面腐蝕，許多局部腐蝕常常在設(shè)備、構(gòu)件等沒有任何宏觀變形甚至在沒有任何破損預(yù)兆的情況下，就會(huì)迅速、突然地破壞，從而造成嚴(yán)重的甚至是災(zāi)難性的后果。