海水腐蚀情况 海水腐蚀的原因 浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在，物 理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀，因此金属表面上各部位的电势不同，形成了局部的腐蚀电池或微电池。其中电势较高的部位为阴极，较低的为阳极。 电势较高的金属，例如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化；电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池，发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时，因锌的电势较低，腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢，甚至停止。海洋环境对腐蚀的影响 盐度海水含盐量较高，水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量，随着 水中含盐量的增加，水的电导率增加但含氧量却降低。海水中的盐度并不和NaCI 的行为相一致，这是因为其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜，并 能与金属离子形成络合物，后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。 电导率海水中不仅含盐量高，而且其中的盐类几乎全部处于电离状态，这使得海水成为一种导电性良好的电解质。这就决定了海水腐蚀过程中，不仅微观电池腐蚀的活性大，同时宏观电池的活性也大。研究表明：随着电导率的增大，微观电池腐蚀和宏观电池腐蚀都将加速。 溶解氧海水溶解氧的含量越多，金属在海水中的电极电位越高，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀，即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中，铜和铁几乎不受腐蚀。（常压下氧在海水中的溶解度如下） （表一）
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在35g/L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH则为7.8左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属（铁、钢、铸铁、锌等）都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，Cl-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属（Mg）及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显著的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 3.1盐类及浓度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接
影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以Cl-为主，一方面：盐浓度的增加使得海水导电性增加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 3.2 pH值 海水pH在7.2-8.6之间，为弱碱性，对腐蚀影响不大。 3.3碳酸盐饱和度 在海水pH条件下，碳酸盐达到饱和，易沉积在金属表面形成保护层。若未饱和，则不会形成保护层，使腐蚀速度增加。 3.4含氧量 海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度，随海水盐度增加或温度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金属是不会腐蚀的。对碳钢、低合金钢和铸铁等，含氧量增加，则阴极过程加速，使金属腐蚀速度增加。但对依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属，如铝和不锈钢等，含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补，使钝化膜的稳定性提高，点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。 含氧量增加，金属腐蚀速度增加；对于能形成钝化膜的金属，含氧量适当增加，有助于防止腐蚀的进一步进行。
海水海洋大气腐蚀特点 及防腐 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在35g/L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。pH变化小，海水表层pH在～范围内，而在深层pH则为左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属（铁、钢、铸铁、锌等）都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，Cl-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属（Mg）及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显着的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 盐类及浓度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为％～％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以Cl-为主，一方面：盐浓度的增加使得海水导电性增加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。
海水、海洋大气腐蚀特点及防腐
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在35g/L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH则为7.8左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属（铁、钢、铸铁、锌等）都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，Cl-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属（Mg）及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显著的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。
3、海水腐蚀的影响因素 3.1盐类及浓度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以Cl-为主，一方面：盐浓度的增加使得海水导电性增加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 3.2 pH值 海水pH在7.2-8.6之间，为弱碱性，对腐蚀影响不大。 3.3碳酸盐饱和度 在海水pH条件下，碳酸盐达到饱和，易沉积在金属表面形成保护层。若未饱和，则不会形成保护层，使腐蚀速度增加。
1 前言 在海洋资源的开发和利用过程中，钢材扮演着不可或缺的角色，如潮流发电、海水发电、海水温差发电设备及海滨大型跨海桥梁，与海洋开发相关的海底容器，用于资源开发的各种大型海洋构件以及造船用钢等领域中均离不开钢。耐海水腐蚀钢是为应用于上述环境条件而开发的一类低合金钢。 国外对耐海洋环境腐蚀用钢的研究始于20世纪30年代，其中以美国和日本等国家为代表。美国自1946年重点对具有耐海洋飞溅区腐蚀性能的钢板桩用钢进行了开发，在耐蚀性、经济性等方面详细研究了Ni．cu．P系的低合金钢的特性，于1951年诞生了Mariner钢，其在飞溅区比普通钢具有较优秀的耐蚀性。 日本从经济性、焊接性及耐蚀性等方面对耐海水腐蚀钢的性能进行了研究，如为了抑制生产成本的提高，将高成本添加元素Ni替换为Cr；为了进一步提高耐蚀性，考虑了Ni．Cu．P或cr以外的其它合金元素，如添加AJ、Co、Mo、Nb、Ti等元素对耐蚀性能的影响；为了扩大钢板桩或者钢桩以外的使用领域，着重提高焊接性及可加工性能，形成了具有自身特色的cu．Cr．P、Cu．Cr-A1．P、Cu．Cr．Mo系列耐海水腐蚀钢。 碳、低合金钢是应用最广泛的工程材料。海洋腐蚀环境苛刻，尽管在应用这些材料时，需进行必要的防护，但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要，二十世纪三十年代以来，美国积累了各腐蚀区域527种金属材料长达3 a一16 a的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢、低合金钢在海水全浸条件下的五年数据，而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难，金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程，在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别，既使在同一海域不同区带，其腐蚀性能各异，因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究，获得可靠的材料腐蚀数据，为海洋工程、沿海建筑物的设计、选材、开展防护，开发新的耐蚀材料提供依据。 3．2 基体组织的影响 球墨铸铁的石墨呈球状，对铸铁基体的削弱作用较小，基体对铸铁的性能影响就起了支配作用。用金属型铸造的铸态铁素体球铁，其基体组织中铁素体的含量大于90％，晶粒细小(见表I)，晶体平均直径261xm，晶粒度达到7级～8级。一方面，当铁素体在基体中占多数时，石墨球边缘变形较大，塑性较好。另一方面，细小的铁素体晶粒必然带来数量众多的晶界。晶界实际上是一种缺陷，主要是由于晶格之间位向的不同造成的。由于位向不同，势必要提高应力从而开动另一个晶粒内的位错，那么晶界面积的增多势必要增大变形的阻力而使强度提高。由于晶界的增多，而提高了材料的强度。与石墨球的情形相似，晶界也是松弛应力的处所。所以对强度的提高是有利的。 晶粒细化不仅可以提高强度，还可改善塑性，所以用金属型铸造的铁素体球铁，虽然铸态铁素体量达到9o％以上，但强度仍高达450 N／mm 以上 海洋大气中含有大量的氯化物微粒(如NaCI、MgC1 等)，这种微粒随着海雾飘落在钢的表面，形成一层电解质的湿膜。钢在海洋大气中的腐蚀程度，受距离海平面
海水腐蚀及其防护方法 摘要：海水是含盐浓度很高的天然电解质,是天然腐蚀剂中腐蚀性最强的介质之一。我们太多的设备由于海水的腐蚀性而被损坏，包括军工机械、海上钻台、淡化设备、海水管道、码头运输机械以及海边娱乐设施等，所以海水防腐不容忽视。本文介绍了海水腐蚀的原因和特点，对海水腐蚀的影响因素和防护方法进行了分析和讨论。 关键词：原因，特点，影响因素，防护 1.引言 海水腐蚀是指材料（主要是金属构件）在海洋环境中发生的腐蚀。海水水质的主要特点：海水中含有多种盐类，表层海水含盐量一般在3.2%~3.75%之间，随水深的增加，海水含盐量约有增加；海水中的盐主要为氯化物，占总盐量的88.7%；海水呈微碱性，pH值接近8。当今世界人口剧增、资源短缺、环境恶化，海洋拥有极其丰富的资源可供人类开发并将有力的推动世界经济的可持续发展。金属腐蚀由于其隐蔽性、缓慢性、自发性、自催化性常常被人们忽视，寻找最佳有效的防腐蚀和控制腐蚀方法，已成为当代材料领域最重要的课题之一。本文对海水腐蚀的原因、特点、影响因素和防护方法进行了介绍和研究。 2.海水腐蚀的原因 （一）电化学腐蚀 海水是复杂的电解质溶液，并溶有一定量的氧，电化学腐蚀原理对海水腐蚀是适用的，而且大多数金属材料在海水中都属于去极化腐蚀，即氧是海水腐蚀的去极化剂。海水腐蚀速率主要为阴极氧的去极化所控制，在这种情况下腐蚀速率由氧到达金属表面的扩散步骤所控制。
一种金属浸在海水中，由于金属及合金表面成分不均匀性，相分布不均匀性，表面应力应变的不均匀性，以及其他微观不均匀性，导致金属与海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。金属表面就会形成无数个腐蚀微电池，就会出现阴极区和阳极区。例如碳钢在海水中电池腐蚀反应： 电极电位较低的区域—阳极区（如铁素体相）：Fe→Fe2++2e- 电极电位较高的区域—阴极区（如渗碳体相）：?O2+H2O+2e-→2OH- 此外，在海水中当同一金属材料表面温度不同、氧含量不同或受应力不同还会产生宏电池腐蚀。焊接材料与基材之间物理化学性质差异时也会产生宏电池腐蚀。当两种不同金属材料浸在海水中并相互接触的情况下就会发生另一种宏电池腐蚀—电偶腐蚀。故海水腐蚀是典型的电化学腐蚀。 （二）微生物腐蚀 海洋中生存着多种动植物和微生物，它们的生命活动会改变金属-海水界面的状态和介质性质，对腐蚀产生不可忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓度差电池腐蚀。某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层。防腐涂料在波浪和水流的作用下，可能引起涂层的剥落。在附着生物死后粘附的金属表面上，锈层以下以及海泥里，都是缺氧环境，会促进厌氧的硫酸盐还原菌的繁殖，引起严重的微生物腐蚀，使钢铁的腐蚀加速。 3.海水腐蚀的特点 海水是典型的电解质溶液，其腐蚀有如下特点： (1)由于海水的电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中金属表面形成的微电池和宏观电池都有较大的活性。海水中不同金属接触时很容易发生电偶腐蚀，即使两种金属相距数十米，只要存在电位差并实现电连接，就可
海上腐蚀 浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在,物理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀,因此金属表面上各部位的电势不同,形成了局部的腐蚀电池或微电池。 电势较高的金属，如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化(阳极被溶解)：释放的电子从阳极流向阴极，使氧在阴极被还原 ; 氢氧离子经海水介质移向阳极，与亚铁离子生成氢氧化亚铁 ; 易与海水中的溶解氧反应生成氢氧化铁。后者经部分脱水成为铁锈它的结构疏松，性能降低。 电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。 当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池,发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时,因锌的电势较低,腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢,甚至停止。(腐蚀竞争) 工业用的大多数金属，金属状态不稳定，在海水中有转变成化合物或离子态物质的倾向。但是金和铂等贵金属，金属状态稳定，在海水中不发生腐蚀。 海洋环境对金属腐蚀的影响金属在海水中的腐蚀，影响因素很多，包括化学、物理和生物等因素。 化学因素: ①溶解氧。海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀,即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中,铜和铁几乎不受腐蚀。 ②盐度。海水含盐量较高，其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜,并能与金属离子形成络合物,后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。 ③酸碱度。用pH值表示。pH值越小,酸性越强,反之亦然。海水的pH值通常变化甚小，对金属的腐蚀几乎没有直接影响。但在河口区或当海水被污染时，pH值可能有所改变，因而对腐蚀有一定的影响。 物理因素①流速。海水对金属的相对流速增大时，溶解氧向阴极扩散得更快，使金属的腐蚀速度增加。特别是当海水流速很大,或者它对金属的冲击很强时,海水中产生气泡，就发生”空泡腐蚀”，其破坏性更强。船舶螺旋推进器的叶片，往往因空泡腐蚀而损坏。 ②潮汐海水中裸钢桩的腐蚀,可表明潮水涨落的影响。靠近海面的大气中,有多量的水分和盐分，又有充足的氧，对金属的腐蚀性比较强。因此，在平均高潮线上面海水浪花飞溅到的地方（飞溅区），金属表面经常处于潮湿多氧的情况下，腐蚀最为严重。在平均高潮线和平均低潮线之间为潮差区，金属的腐蚀性差别很大，由高潮线向下,腐蚀速度逐渐下降。总的说来,在平均中潮线以上的腐蚀比较严重。 ③温度。水温升高，会使腐蚀加速。但是温度升高，氧在海水中的溶解度降
不锈钢类： 1、SUS444（00Cr18Mo2）： （1）SUS444钢种属于高合金铁素体不锈钢，是一种超低碳氮、含18%铬(Cr)与2%钼（Mo）、高耐蚀的铁素体不锈钢。 （2）该钢种一般采用铌(Nb)或钛(Ti)进行稳定化，可以避免焊接后的晶间腐蚀。在加入Ni,Ti,Mo等元素后，提高了耐孔蚀和 缝隙腐蚀的性能。该钢种可采用焊接普通不锈钢的方法焊接。 该钢种特别适合应用于各种水处理装置。 （3）耐应用腐蚀是最优异的，在高氯化物介质中耐蚀性能优于普通铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，一般不产生氯化物的应力 腐蚀破裂。 （4）SUS444的屈服强度相当于碳素钢的1.5倍，玻璃钢的6倍，对于耐震，耐积雪，耐风压，耐冲击等具有出类拔萃的优良性。（5）与常用钢种SUS430相比： ①含铬（Cr）量高1.0%左右，且添加了合金元素钼（Mo），因 此该钢种具有良好的耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀能力，其耐 蚀能力在某些领域甚至优于SUS304和 SUS316。 ②添加了钛（Ti），铌（Nb），锆（Zr）等稳定化元素，因此 该钢种具有良好的耐晶间腐蚀和耐高温氧化性能。 （6）SUS444铁素体不锈钢导热系数高，约为铬镍奥氏体不锈钢的130%～150%，非常适合热交换的用途。 （7）热膨胀系数小，小分队仅为铬镍奥氏体不锈钢的60%～70%，
非常适合热涨，冷缩，有热循环的条件下使用。 （8）该钢种的塑性，韧性较好，适于拉伸，轧制成型和冲压制造。 2、SUS630不锈钢： （1）SUS630：是马氏体沉淀硬化不锈钢，属于添加铜的沉淀硬化型钢种。具有高强度，高硬度，较好的焊接性能和抗腐蚀。（2）由铜、铌/钶构成的沉淀硬化马氏体不锈钢，含碳量低，抗腐蚀性和可焊性均比一般的马氏体型不锈钢号，于18-8型不锈 钢类似，热处理工艺简单，切削性好，但是较难满足深冷加工。（3）用于制造耐蚀性高、强度高的零部件，如轴类、轴承类、汽轮机零件、海上平台、直升机甲板、其他平台、食品工业、纸浆 及造纸业、航天（涡轮机叶片）、机械部件、核废物桶等。（4）一般以热处理状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货。经过热处理后，产品的机械性能更 加完善，可以达到高达1100-1300 mpa (160-190 ksi) 的耐压 强度。 （5）它对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，它的抗腐蚀能力与304 和430 一样。 （6）这个等级不能用于高于300℃ (570F) 或非常低的温度下，3、以下钢种仅供参考： （1）高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢 00Cr16Ni6Mo3Cu1N （2）高强度耐海水腐蚀不锈钢 00Cr26Ni6Mo4CuTiAl （3）耐不海水锈钢Yus270（20Cr－18Ni－6Mo－0.2N）
海洋环境腐蚀规律及控制技术 日期:2005-3-28作者:侯保荣中国工程院院士、中科院海洋所研究员阅读:156 一、海洋环境腐蚀研究的意义 随着人口增加，资源匮乏和环境恶化，人们越来越深刻地认识到，浩瀚的海洋是人类生命源泉、资源宝库和环境调节器。自人类有文明史以来，从“兴渔盐之利”、“行舟楫之便”的传统海洋产业的开发，到今天海上运输、深海采矿、港口码头、油气开发、海洋生物技术等新兴海洋产业的兴起，人类对海洋的开发利用逐步走向深入，海洋开发的规模不断扩大，但是海洋环境又是一个腐蚀性很强的灾害环境，各种材料在海洋环境中极易发生劣化破坏，腐蚀损失包括直接损失和间接损失两大类，它是一种悄悄在进行的破坏，世界各国每年因腐蚀造成的直接经济损失约占其国民生产总值的2%- 4%，其破坏力之大令人震惊！其中海洋腐蚀的损失约占总腐蚀的1/3。美国早在1949年就曾经做过全国腐蚀调查，2001年调查结果表明，1998年美国每年因腐蚀带来的直接经济损失达2 760亿美元，占国民生产总值的3.1 %，其他国家像英国、日本、德国、印度、原苏联、法国等也都做过类似的调查。2003年我国国内生产总值突破11万亿元人民币大关，以此推算，去年我国腐蚀损失约为4000亿元人民币，其灾害性事故隐患也是严峻的。尽管如此，如果我们的防护工作做得好，其中25% ~ 4 0％的损失可以得到有效避免。 二、海洋环境因素与海洋腐蚀规律 海洋腐蚀环境研究主要是从环境角度来考察海洋环境对材料的的腐蚀能力问题。 海水不仅是盐度在32‰～37‰，pH值在8～8.2之间的天然强电解质溶液，更是一个含有悬浮泥沙、溶解的气体、生物以及腐败的有机物的复杂体系。影响海水腐蚀的有化学因素、物理因素和生物因素等三类，而且其影响常常是相互关联的，不但对不同的金属影响不一样，就是在同一海域对同一金属的影响也因金属在海水环境中的部位不同而异。 海洋腐蚀环境一般分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区和海泥区五个腐蚀区带。有三个腐蚀峰值，一个峰值发生在平均高潮线以上的浪花飞溅区，是钢铁设施腐蚀最严重的区域，也是最严峻的海洋腐蚀环境。这是因为在这一区域海水飞溅、干湿交替，氧的供应最充分，同时，光照和浪花冲击破坏金属的保护膜，造成腐蚀最为强烈，年平均腐蚀率为0.2～0.5毫米；第二个峰值通常发生在平均低潮线以下0.5～1.0米处，因其溶解氧充分、流速较大、水温较高、海生物繁殖快等，年平均腐蚀率为0.1～0.3毫米；第三个峰值是发生在与海水海泥交界处下方，由于此处容易产生海泥/海水腐蚀电池，年腐蚀率为0.03～0.07毫米。 影响金属在海水环境中腐蚀的化学因素中，最重要的是海水中溶解氧的含量。氧是在金属电化学腐蚀过程中阴极反应的去极化剂，对碳钢、低合金钢等在海水中不发生钝化的金属，海水中含氧量增加，会加速阴极去极化过程，使金属腐蚀速度增加；对那些依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属，如铝和不锈钢等，含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补，使钝化膜的稳定性提高，点蚀和缝隙腐蚀的倾向性减小。 海水的盐度分布取决于海区的地理、水文、气象等因素。在不同海区、不同纬度、不同海水深度，海水盐度会在一个不大的范围内波动。水中含盐量直接影响到水的电导率和含氧量，随着水中含盐量增加，水的电导率增加而含氧量降低，所以在某一含盐量时将存在一个腐蚀速度的最大值。 一般说来，海水的pH值升高，有利于抑制海水对钢的腐蚀。海水的pH值主要影响钙质水垢沉积，从而影响到海水的腐蚀性。pH值升高，容易形成钙沉积层，海水腐蚀性减弱。在施加阴极保护时，这种沉积层对阴极保护是有利的。 流速和温度是影响金属在海水中腐蚀速度的物理重要因素。海水的流速以及波浪都会对腐蚀产生影响。随流速增加，氧扩散加速，阴极过程受氧的扩散控制，腐蚀速度增大；流速的进一步增加，供氧充分，阴极过程受氧的还原控制，腐蚀速度相对稳定；当流速超过某一临界值时，金属表面的腐蚀产物膜被冲刷，腐蚀速度急剧增加。在水轮机叶片、螺旋桨推进器等装置中，由于高速运动，会形成流体空泡，产生高压冲击波，造成空泡腐蚀。海水温度升高，氧的扩散速度加快，这将促进腐蚀过程进行，同时，海水中氧的溶解度降低，促进保护性钙质水垢生成，这又会减缓金属在海水中的腐蚀。温度升高的另一效果是促进海洋生物的繁殖和覆盖导致缺氧，或减轻腐蚀（非钝化金属），或引起点蚀、缝隙腐蚀和局部腐蚀（钝化金属）。 海洋环境中存在着多种动物、植物和微生物，与海水腐蚀关系较大的是附着生物。最常见的附着生物有两种：硬壳生物（软体动物、藤壶、珊瑚虫等）和无硬壳动物（海藻、水螅等）。海生物对腐蚀的影响很复杂，但仍会 造成以下几种腐蚀破坏：海生物的附着并非完整均 匀，内外形成氧浓差电池；局部改变了海水介质的成分，造成富氧或酸性环境等；附着生物穿透或剥落破坏金属表面的保护层和涂层。在海底缺氧的条件下，厌氧细菌，主要是硫酸盐还原菌是导致金属腐蚀的主要原因。 对于海底沉积物环境来说，沉积物的类型是影响腐蚀的另一重要因素。海底沉积物和陆地土壤相比，相同之处都为多项非均相体系。不同之处是前者是固液两相组成的非均匀体系，后者为气、液、固三相组成的非均匀体系。海底沉积物腐蚀实际是海水封闭下被海水浸渍的土壤腐蚀，是土壤腐蚀的特殊形式。三、海洋环境腐蚀调查和控制技术 随着海洋产业，包括临海工业、海洋大通道工程、滨海旅游业及运输业的发展，特别是为海洋资源和能源开发建造的跨海大桥、港口码头、人工岛、海上平台、海底油气输送管线等钢铁设施将成倍增加，这些钢铁构筑物在海洋环境中会遭受到严重的腐蚀破坏，引发的灾难性事故以及环境污染和人员伤亡。因此
1.腐蚀带来的危害：（1）造成巨大的经济损失。（2）危害生命财产安全。（3）阻碍新技术发展。 2.腐蚀的特性：具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性的特点。 3.海洋环境可分为海洋大气带、飞溅带、潮差区、海水全浸区、海泥区。 4.腐蚀：金属材料与周围环境相互作用，在界面处发生化学、电化学或生化反应而引起破坏的现象 5.防腐蚀技术：改善金属的本质、形成保护层、改善腐蚀环境、电化学保护。 改善金属的本质：合金处理、锻造淬火。 形成保护层：非金属保护层（油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层）和金属保护层（镀层金属）、磷化处理、氧化处理、钝化处理。 改善腐蚀环境：使用缓蚀剂、减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等。 电化学保护：牺牲阳极保护法、外加电流法。 6.为什么海水环境与普通水环境相比更能够加重金属的腐蚀： 化学因素、物理因素、生物因素其影响常常是相互关联的。 化学因素：pH（弱碱性，化学成分腐蚀高）、溶解氧（溶解氧高，加快腐蚀）、盐度（是电解质溶液，能使金属加快腐蚀速率）、复杂有机物（与金属发生络合或螯合反应）； 物理因素：温度（布朗运动加快腐蚀速度）、水动力（水动力使溶解氧提高）、水文和泥沙（力的 作用）； 生物因素：附着生物、污损生物、细菌的代谢产物；大型生物的冲撞作用。 （二） 1.小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同点：区别：孔蚀的初始阶段是金属钝态的破坏取源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀这发生在金属表面既存的缝隙中；形态上孔蚀的蚀坑窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑广而浅。相 同点：都属于局部腐蚀；均形成闭塞腐蚀电池效应。 2.全面腐蚀均匀分布在整个或大部分金属的表面上，宏观上难以区分电池的阴阳极。通常伴有保护膜 的产生。分布均匀，危害小。 3.造成金属表面化学性不均匀的原因： ①化学成份不均匀：一般金属都含有一定的杂质或其它化学成份。 ②组织的不均匀：金属或合金中，金属晶粒与晶界电位往往不相同。 ③物理状态的不相同：金属在机械加工中会造成金属各部分形变及内应力不均匀。 ④表面膜不均匀：金属表面的膜（氧化膜）通常是不完整的，具有空隙或裂缝。 ⑤氧气溶度差异：金属与含氧量不同的溶液相接触会形成氧浓差电池。氧浓度小的地方金属电位较 低，成为阳极；氧浓度高的地方金属电位较高，成为阴极。 4.防止电偶腐蚀的方法措施： ①尽量避免电位差悬殊的异种金属作导电接触