一、金屬腐蝕的分類

由于金屬腐蝕的復(fù)雜機(jī)理，不僅與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)，也與金屬所處環(huán)境以及發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，以下內(nèi)容將根據(jù)金屬腐蝕原因及現(xiàn)象進(jìn)行分類。

1.按金屬腐蝕的機(jī)理分類

化學(xué)腐蝕 ：指金屬與環(huán)境中的某種介質(zhì)進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)從而引起自身的變質(zhì)或破壞，其主要特點(diǎn)為反應(yīng)不產(chǎn)生電流。

電化學(xué)腐蝕 ：指金屬與環(huán)境介質(zhì)組成電極，組成了腐蝕原電池，從而導(dǎo)致金屬表面被破壞，其反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，與化學(xué)腐蝕相比較其反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生了電流。

物理腐蝕 ：指金屬受到單純的物理溶解作用并不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)而遭受的破壞。許多金屬在高溫熔鹽，熔堿及液態(tài)金屬可發(fā)生這種腐蝕。

2.按金屬腐蝕的破壞形式分類

全面腐蝕 ：指均勻腐蝕或不均勻腐蝕，金屬表面被全部破壞。這種腐蝕現(xiàn)象比較明顯，金屬發(fā)生的氧化還原反應(yīng)區(qū)域較小，腐蝕情況較輕，因此對(duì)于金屬設(shè)備等產(chǎn)生的危害較小。

局部腐蝕 ：局部腐蝕是相對(duì)于全面腐蝕來(lái)說(shuō)的。局部腐蝕只集中在金屬器具的某一部分，它很難被人們所察覺(jué)注意到。并且發(fā)生局部腐蝕時(shí)，金屬陰陽(yáng)兩極區(qū)域分開(kāi)，陰極區(qū)域比陽(yáng)極區(qū)域大，基于此局部腐蝕的強(qiáng)度較大。全面腐蝕雖然可以造成大面積的損傷，但局部腐蝕難以預(yù)測(cè)和預(yù)防，往往在沒(méi)有先兆的情況下發(fā)生破壞，給我們?cè)斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，更嚴(yán)重的可能威脅人的生命安全。

局部腐蝕的主要類型分為以下幾個(gè)方面 ：

第一方面是點(diǎn)蝕現(xiàn)象，當(dāng)金屬在某種環(huán)境介質(zhì)中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，金屬表面大部分不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微，只在個(gè)別表面或部位出現(xiàn)腐蝕小孔或麻點(diǎn)。

第二方面是晶間腐蝕，金屬的微觀結(jié)構(gòu)存在這晶界，晶間腐蝕是金屬的晶界受到破壞的現(xiàn)象。

通常由表面向內(nèi)部延伸，使原子間結(jié)合力降低或喪失，使金屬遭到毀滅性的破壞。

這種腐蝕現(xiàn)象只能夠顯微鏡才能夠觀察的到，不易發(fā)覺(jué)，危害性極大。

其通常表現(xiàn)為敲擊金屬表面不發(fā)生清脆的響聲。

第三方面是縫隙腐蝕，金屬制品的鏈接出通常會(huì)存在間隙，這就是縫隙腐蝕發(fā)生的地方，這種腐蝕會(huì)導(dǎo)致縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，引起縫隙內(nèi)或附近金屬的加速腐蝕。

應(yīng)力作用下的腐蝕 ：應(yīng)力腐蝕是指金屬受到外加應(yīng)力和環(huán)境介質(zhì)的復(fù)合作用所開(kāi)裂及斷裂失效現(xiàn)象。我們所制造的金屬設(shè)備通常都會(huì)收到外加載荷的作用，例如拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等方式直接作用于金屬上，或通過(guò)接觸面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、高速流體的流動(dòng)沖擊金屬表面。應(yīng)力腐蝕又包括腐蝕開(kāi)裂、氫致開(kāi)裂、腐蝕疲勞，沖刷疲勞等等。

3. 按金屬腐蝕環(huán)境分類

大氣腐蝕（干腐蝕）：指金屬處在大氣中所遭受的腐蝕，其特點(diǎn)為腐蝕范圍廣，數(shù)量多。因?yàn)楹芏嘟饘偎幁h(huán)境都暴露于大氣中。

工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕 ：包括酸、堿、鹽及有機(jī)溶液中的腐蝕。

熔融金屬的腐蝕 ：通常為物理作用的破壞。

微生物腐蝕 ：實(shí)質(zhì)上也是電化學(xué)腐蝕。指金屬所處環(huán)境中含有微生物，由微生物改變了金屬的某些性質(zhì)。

二、金屬腐蝕防護(hù)手段

金屬材料種類的多樣、腐蝕環(huán)境的復(fù)雜決定了 金屬腐蝕防護(hù)手段的多樣。防護(hù)手段大致可分為金 屬表面處理、電化學(xué)保護(hù)和改善腐蝕環(huán)境三大類。

1 金屬表面處理

金屬表面處理主要是指通過(guò)物理、化學(xué)及電化 學(xué)手段在金屬基材表面建立一種隔離保護(hù)層，以阻 隔電解質(zhì)溶液與基材接觸，達(dá)到減緩腐蝕的目的。

（1）涂層防護(hù)

涂料涂層防腐具有悠久的歷史。從最早的桐 油、大漆到現(xiàn)在各類多樣的防護(hù)涂料，涂料涂層隨處可見(jiàn)。在金屬基材表面涂覆一層涂層可以隔絕水與氧氣接觸基底，產(chǎn)生保護(hù)作用。涂層防腐具有經(jīng)濟(jì)、方便、有效、應(yīng)用普遍的特點(diǎn)。涂料涂層除去防護(hù)金屬免遭腐蝕的作用外，還有美觀、標(biāo)志以及 一些特殊功能。涂料防護(hù)有施工及修復(fù)簡(jiǎn)便、不受待涂裝設(shè)備大小形狀限制等優(yōu)點(diǎn)。常用的涂料施工工藝有刷涂、輥涂、噴涂等，常用的漆有環(huán)氧樹(shù)脂漆、聚氨酯漆、醇酸樹(shù)脂漆、酚醛樹(shù)脂漆、丙烯酸樹(shù)脂漆等。

（2）金屬層防護(hù)

金屬層防護(hù)主要是指在基材表面覆蓋一層金屬 或合金，將保護(hù)對(duì)象同腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)，以達(dá)到對(duì) 基材金屬產(chǎn)生保護(hù)的目的。在基材表面覆蓋十幾微米的保護(hù)層，可以大大提高材料的耐腐蝕性，節(jié)省 大量的資源。覆蓋金屬保護(hù)層的手段有電鍍、化學(xué)鍍、熱浸鍍、真空鍍等。從鍍層與保護(hù)金屬的電極電位區(qū)分，有陽(yáng)極性鍍層和陰極性鍍層兩種。其中 陽(yáng)極性鍍層在受到破壞后依舊對(duì)基材有保護(hù)作用， 而陰極性鍍層受到破壞后則會(huì)加速基材腐蝕。

（3）陽(yáng)極氧化處理

外加電源并將金屬材料與電源正極連接，在外 加電流和相應(yīng)電解質(zhì)溶液的共同作用下，金屬表面 生成一層氧化膜的過(guò)程叫陽(yáng)極氧化。陽(yáng)極氧化工藝主要運(yùn)用于鋁、鎂、鈦及其合金。這些金屬表面自身會(huì)生成一種薄的氧化膜，但是天然氧化膜層的各項(xiàng)性能都較弱。通過(guò)陽(yáng)極氧化處理后，表面生成的幾微米至幾百微米的氧化膜更致密，耐蝕性、耐磨性及裝飾性等性能均有很大的提高。

（4）氧化處理

氧化處理是化學(xué)表面處理的一種常用手段，在強(qiáng)氧化劑的作用下，鋼鐵件表面生成一微米左右厚的保護(hù)性氧化膜以隔絕腐蝕介質(zhì)。氧化膜的顏色一般呈黑色或藍(lán)黑色，因此氧化處理也稱作發(fā)藍(lán)處理。這種氧化膜膜層薄且有較好潤(rùn)滑性，不影響零件精密度，故常用于精密儀器、儀表、武器等防護(hù)和裝飾處理。

（5） 磷化處理

鐵、鋅等金屬及其合金在酸性磷酸鹽溶液中浸泡，在金屬表面發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)并生成磷酸鹽化學(xué)膜的過(guò)程是磷化處理，生成的磷酸鹽化學(xué)膜稱為磷化膜。磷化是常用的金屬前處理技術(shù)，生成的磷化膜能給基體提供保護(hù)，隔絕腐蝕介質(zhì)；提高涂層漆膜對(duì)基材的附著力，延長(zhǎng)使用壽命。

（6）合金化處理

合金化處理是通過(guò)往金屬中摻雜其他元素 （碳、鎳、錳等），以改善耐蝕性、耐磨性等性能的技術(shù)。例如對(duì)鋼鐵做滲碳滲氮處理，使碳氮元素進(jìn)入鋼材表面層，可大大提高鋼鐵硬度。不銹鋼就 是在鐵的冶煉過(guò)程中加入鎳、鉻、碳等元素而形成的特殊鋼材，其耐腐蝕性較一般鋼材有很大提高，并有良好的力學(xué)性能。

2.電化學(xué)保護(hù)法

電化學(xué)保護(hù)法是運(yùn)用電化學(xué)原理對(duì)金屬材料采 取措施，使其充當(dāng)陰極或鈍化，達(dá)到減緩腐蝕的目的。其可分為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法以及陽(yáng)極保護(hù)法三種。

犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是在基材表面連接電位更低的金屬或合金，后者在電解質(zhì)溶液中充當(dāng)陽(yáng)極，基材則被保護(hù)成為陰極。

例如在艦船底部每隔一段距離焊上鋅塊，以減緩鐵基船底在海水中的腐蝕。

外加電流的陰極保護(hù)法是通過(guò)引入外電源，電源負(fù)極與被保護(hù)基材相接，使得基材成為陰極而減緩腐蝕。

一些埋地石油管道、接地電網(wǎng)等常用此方法防腐。

與外加電流的陰極保護(hù)法不同，陽(yáng)極保護(hù)法則是將金屬接外電源的正極，使基材電位達(dá)到較正的值，而后在金屬表面生成氧化膜，進(jìn)而保護(hù)金屬降低腐蝕。

陽(yáng)極保護(hù)法適用于易鈍化的體系，一般用在氧化性強(qiáng)的介質(zhì)中。

3.改善腐蝕環(huán)境

改善金屬材料所處的腐蝕環(huán)境對(duì)降低腐蝕速 度很有必要。常用的方法有添加緩蝕劑，通過(guò)在金 屬所處環(huán)境中加入緩蝕物質(zhì)可以有效降低其腐蝕速度。緩釋劑的用量很少，一般在1%以下，但緩釋效果卻十分明顯，因此緩蝕劑防腐被大量運(yùn)用于石油、化工、運(yùn)輸、文物保護(hù)等產(chǎn)業(yè)。此外，在埋地管道周圍填充干燥的砂石以避免管道直接與土壤接觸，這也是改善腐蝕環(huán)境的一種手段。