小孔腐蚀

小孔腐蚀的机理
小孔腐蚀（Pitting corrosion）是金属腐蚀的一种形式，其机理
主要涉及以下几个方面：
1. 电化学反应：金属在腐蚀环境中发生氧化还原反应，形成阳极和阴极区域。

在阳极区域，金属离子被氧化成阳极溶解出去，形成微小的腐蚀坑。

而在阴极区域，电子被还原反应吸收。

这种电化学反应使得阳极区域的腐蚀更加集中，形成小孔腐蚀。

2. 缺陷或损伤：金属表面上的缺陷如裂纹、划痕、均匀腐蚀等对小孔腐蚀的形成起到重要作用。

这些缺陷在金属表面上形成差异化的阳极和阴极区域，增加了局部腐蚀发生的几率和程度。

3. 隔膜效应：金属表面上存在的氧化物、硫化物、盐类等薄膜或沉积物会导致局部氧浓度、阳离子浓度的差异，从而形成小孔腐蚀。

这些薄膜可以阻碍电子和离子的传输，使得局部阳极和阴极区域更加明显。

4. 自催化效应：某些金属离子的溶解可以在金属表面上形成比邻近金属更电负的小腐蚀区域，进一步放大了腐蚀，形成小孔腐蚀。

总之，小孔腐蚀是由于金属表面上存在的缺陷、氧化物、盐类等隔膜物质导致局部阳极和阴极区域的差异，从而产生局部的腐蚀。

随着腐蚀的进展，这些小孔可以继续扩大并逐渐相互连接，最终形成较大的腐蚀坑。

这种腐蚀会导致金属表面严重破坏，降低其强度和使用寿命。

案例论述小孔腐蚀的特征机理与防腐蚀方法孔蚀又叫坑蚀，俗称点蚀、小孔腐蚀，它只发生在金属表面的局部地区。

粗糙表面往往不容易形成连续而完整的保护膜，在膜缺陷处，更易产生孔蚀；加工过程中的锤击坑或表面机械擦伤部位将优先发生和发展孔蚀。

一旦形成了孔蚀，如果存在力学因素的作用，就会诱发应力腐蚀或疲劳腐蚀裂纹。

除此之外，孔蚀的发生不一定需要表面初始状态存在机械伤痕或缺陷，尤其对于孔蚀敏感的材料，即使表面非常光滑同样也会发生。

孔蚀时，虽然金属失重不大，但是由于腐蚀集中在某些点、坑上，阳极面积很小，因而有很高的腐蚀速度，加上检查蚀孔比较困难，因为多数蚀孔很小，通常又被腐蚀产物所遮盖，直至设备腐蚀穿孔后才被发现，所以孔蚀是隐患性很大的腐蚀形态之一。

下面是一则案例事故，案情介绍：1990年12月9日，上海自来水公司某水厂，一只1000公斤的液氯瓶在近瓶体中部处突然穿了一个6-8毫米的小孔，从瓶内喷出大量酱油状液体和氯气。

幸亏及时发现，消防队和有关工厂的专门技术人员赶到现场采取了有效的封堵和消毒措施，受损的液氯瓶立即被送往某化工厂，在处理池内加入10吨烧碱吸收氯气，从而避免了一起重大事故。

那么这场事故有事如何酿成的呢？首先，要了解下孔蚀的机理。

易钝化的金属在含有活性阴离子（最常见的是Cl-）的介质中，最容易发生孔蚀。

孔蚀的过程大体上有蚀孔的形成与成长两个阶段，例如不锈钢在充气的NaCl溶液中的腐蚀过程。

第一种叫做孔蚀核。

不锈钢是钝化能力比较强的金属，在无活性阴离子介质中，其钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动态平衡状态中。

而在NaCl溶液中，由于存在Cl-将使平衡受到破坏，因为氯离子能在某些活性点上由于氧原子吸附在金属表面，冰河金属离子结合成可溶性氯化物，形成孔径很小（约为20~30um ）的蚀孔活性中心，亦称为孔蚀核。

蚀核可在钝化金属光滑表面上任何地点形成，随机分布。

第二种是闭塞电池模型。

形成孔蚀以后，由于孔内金属表面处于活态，点位较负；蚀孔外的金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内外构成了一个活态-钝态微电池。

[分享] 腐蚀的分类及特点特点, 腐蚀, 分类-腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。

点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。

点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。

由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。

一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。

这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。

在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。

流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。

粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。

PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。

氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。

但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。

点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。

点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。

2 缝隙腐蚀在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。

对钛及钛合金来说，缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。

介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH值减小，阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。

腐蚀过程中点蚀和腐蚀的关系
腐蚀是指材料（特别是金属材料）与周围介质（如水、空气、酸、碱、盐、溶剂等）作用生成相应的化合物而丧失原来性质的过程。

这个过程至少包括三个基本步骤：腐蚀介质中的腐蚀性离子通过对流和扩散向材料表面迁移；在材料表面发生电极反应；以及电极反应产物向介质中迁移或在材料表面形成覆盖层。

腐蚀是一个热力学自发过程，是一个不可逆转的过程。

点蚀，也称为坑蚀或小孔腐蚀，是金属腐蚀的一种特殊形式。

它通常发生在含有卤素离子（如氯离子）的溶液中，这些离子会破坏金属表面的钝化膜，导致在金属表面形成小而深的腐蚀坑。

点蚀是一种局部腐蚀，其腐蚀速率远高于一般腐蚀，且难以预测和控制。

点蚀与腐蚀的关系可以从以下两个方面来理解：
1.点蚀是腐蚀的一种特殊形式：腐蚀是一个广义的概念，包括所有材料与环境相
互作用而失去原有性质的过程。

而点蚀是腐蚀的一种具体表现形式，特指在金
属表面形成小而深的腐蚀坑的现象。

因此，点蚀可以被视为腐蚀的一个子集。

2.点蚀加速了腐蚀的进程：由于点蚀是在金属表面的局部区域进行的，因此它会
导致该区域的金属迅速溶解并形成腐蚀坑。

这些腐蚀坑不仅破坏了金属的外观
和性能，还会加速腐蚀的进程。

因为一旦钝化膜被破坏，金属就会暴露在更多
的腐蚀介质中，从而加速腐蚀反应的发生。

总之，点蚀是腐蚀的一种特殊形式，它会导致金属表面的局部区域迅速溶解并形成腐蚀坑。

这种现象不仅破坏了金属的外观和性能，还会加速整个腐蚀过程的进行。

因此，在设计和使用金属材料时，需要特别注意防止点蚀的发生。

露点腐蚀、孔蚀（点蚀）、缝隙腐蚀：
1.露点腐蚀
广义地讲就是在工艺气体在降温过程达到相变点产生液态结露即露点。

反之，由液态升温达到汽化——沸腾就称为沸点。

二者温度是一样的，但是能温位水平就差个汽化潜热。

此时，介质中若存在一些酸性物质（如：
SOx，HCl，NOx等）就会在结露的水份
中富集形成酸。

比如最常见的露点腐蚀
产生于锅炉排放的烟气，主要酸性物质
为硫化物——硫酸，亚硫酸（当然也会
存在少量氯化物，氮化物），它的浓度可
高达85％，对金属特别是对不锈钢产生
强烈的腐蚀（有时甚至包括应力腐蚀）。

2.孔蚀（点蚀）和缝隙腐蚀
点蚀又称小孔腐蚀，是一种极端的局部腐蚀形态。

蚀点从金属表面发生后，向纵深发展的速度大于或等于横向发展的速度，腐蚀的结果是在金属上形成蚀点或小孔，而大部分金属则未受到腐蚀或仅是轻微腐蚀。

这种腐蚀形态称点蚀或小孔腐蚀。

孔
蚀(点蚀)的机理、缝隙腐蚀的机理实质上
是相同的，但是两者却是有区别的。

孔蚀不需要客观存在的缝隙，它可以
自发产生蚀孔。

一般来说在某些介质中，
易发生孔蚀的金属，也同样容易发生缝隙
腐蚀，但是发生缝隙腐蚀的体系(包括金属和介质)却并不一定产生孔蚀。

影响因素：（1）溶液的成分：大多数孔蚀是由Cl-引起的。

（2）介质的流速：由于静滞的液体是孔蚀的必要条件，由此在有流速的介质中或提高介质的流速常使孔蚀减轻。

（3）金属本身的因素：具有自。

不锈钢的点蚀原理和防止点蚀的办法点蚀又叫做小孔腐蚀、点蚀或坑蚀。

它是金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但在局部地方出现腐蚀小孔并向深处发展的一种腐蚀破坏形式。

有些蚀孔孤立存在，有些蚀孔却紧凑地连在一起，看上去像一片粗糙的表面。

蚀孔可大可小，但一般都比较小，如下图不同点蚀坑的截面图，就尺寸大小而言，蚀孔的深度一般等于或大于蚀孔的直径。

点蚀是双相不锈钢最有害的腐蚀形态之一。

蚀孔往往又是应力腐蚀裂纹和腐蚀疲劳裂纹的起始部位。

点蚀原理：不锈钢表面的钝化膜由于不锈钢中存在的缺陷、夹杂和溶质等的不均一性，使钝化膜在这些地方较为脆弱，在特定的腐蚀性溶液中容易被破坏，破坏的部分便成为活化的阳极，周围区成为阴极区，两者的面积比非常小时，阳极的电流密度很大，活性溶解加速，遂成为许多针状的小孔。

不锈钢以及其他依赖钝化而耐蚀的金属，在含有特定阴离子(氯离子、溴离子、次氯酸盐离子或硫代硫酸盐离子)的溶液中。

只要腐蚀电位(或阳极极化时外加的电位)超过点蚀电位Eb，就能产生点蚀。

双相不锈钢点蚀的机制与其他不锈钢相同。

点蚀的过程包括蚀孔的形成和长大两个过程。

1. 蚀孔的形成阶段。

钝化膜本来具有新陈代谢和自我修补的机能。

使钝化膜在溶液中处于不断溶解和随时形成的动平衡状态。

如果溶液中含有Cl-，就会破坏这种平衡，在金属表面的局部地点形成一些小蚀坑(其尺寸多为直径20～30微米)。

这些小蚀坑随后也可能得到修复，即发生再钝化，使其不再扩大。

这种不再扩大的小蚀坑一般是开放式的。

小蚀坑的形成地点虽然可以在光滑表面的任何位置随机分布，但是，如果不锈钢表面上存在硫化物夹杂、晶界碳化物或其他薄弱点。

则小蚀坑将优先在这些地方形成。

2. 长蚀源的扩大和点蚀的发展阶段。

试验证明，在点蚀源扩大的最初阶段，溶解下来的金属离子Men+发生水解生成H+：Men+ + nH2O = Me(OH)n + nH+使同小蚀坑接触的溶液层的pH值下降,形成一个强硬性的溶液区，这反过来加速了金属的溶解，使蚀孔扩大、加深。

点腐蚀的机理点腐蚀，又称小孔腐蚀，是一种极具破坏性的局部腐蚀形态。

它通常发生在金属表面的某些特定区域，形成小孔或蚀坑，并逐渐向金属内部深入。

点腐蚀的机理涉及多种因素，包括金属的化学成分、表面状态、环境条件以及电化学过程等。

本文将深入探讨点腐蚀的机理，以便更好地理解其发生原因和如何采取有效措施进行预防。

一、点腐蚀的基本概念点腐蚀是一种局部腐蚀现象，其特点是腐蚀集中在金属表面的很小范围内，形成深度较大的蚀坑。

这种腐蚀形态具有很大的隐蔽性，因为蚀坑往往被腐蚀产物所覆盖，难以直接观察到。

点腐蚀的发生通常需要满足一定的条件，如金属表面存在缺陷、杂质或应力集中等。

二、点腐蚀的机理点腐蚀的机理是一个复杂的电化学过程，涉及金属表面的阳极溶解和阴极反应。

一般来说，点腐蚀的发生可以分为以下几个阶段：1. 蚀坑的形成点腐蚀通常从金属表面的微小缺陷或杂质处开始。

这些区域由于电位较低，容易成为阳极，发生氧化反应。

在氧化过程中，金属离子离开金属表面进入溶液，同时电子从阳极流向阴极。

这些电子在阴极参与还原反应，如氧的还原或氢离子的还原等。

随着氧化和还原反应的进行，蚀坑逐渐形成并不断扩大。

2. 蚀坑的发展一旦蚀坑形成，由于蚀坑内的金属表面与蚀坑外的金属表面存在电位差，蚀坑内的金属将继续作为阳极发生氧化反应。

同时，蚀坑内的溶液由于金属离子的不断溶入而变得富含金属离子。

这些金属离子在蚀坑内发生水解反应，生成相应的氢氧化物或氧化物沉淀。

这些沉淀物在蚀坑内堆积，使得蚀坑内的溶液变得更加浓缩和酸性。

这种环境进一步加速了金属的腐蚀速率，导致蚀坑不断加深和扩大。

3. 蚀坑的稳定与终止当蚀坑发展到一定程度时，由于蚀坑内的金属表面面积减小，阳极电流密度增大，导致蚀坑内的金属腐蚀速率降低。

同时，蚀坑内的沉淀物逐渐增多，形成一层保护膜覆盖在蚀坑表面，减缓了腐蚀介质的侵蚀作用。

此外，随着蚀坑的加深和扩大，蚀坑内的溶液逐渐与外部环境隔绝，氧的供应受到限制，从而减缓了阴极反应速率。

简介：1 腐蚀的分类及特点 1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。

点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。

点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。

由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不...1 腐蚀的分类及特点1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。

点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。

点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。

由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。

一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。

这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。

在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。

流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。

粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。

PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。

氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。

但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。

点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。

点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。

1.2 缝隙腐蚀在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。

热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间，由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性，如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。

从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。

热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限，造成经济损失，同时还会危害到其它设备，例如，腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀，形成恶性循环，最终造成设备事故。

因此，必须采取有效措施，防止或减缓各种类型的腐蚀。

第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。

破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态，而且也破坏了金属的物理和化学性能。

腐蚀其实是一个相对概念，金属无论接触到什么介质，都会发生腐蚀，只不过腐蚀速度不同而已。

按照腐蚀机理，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。

这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。

例如，在炉膛内，水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀；在过热蒸汽管道内，金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。

2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应，在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。

金属处在潮湿的地方或遇到水时，容易发生电化学腐蚀。

这类腐蚀在生产中较为普遍，而且危害性较大。

例如，钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀，都属于电化学腐蚀。

一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。

2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域，而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。

局部腐蚀常见有以下几种类型：（1）小孔腐蚀：腐蚀集中在个别点上，腐蚀向纵深发展，最终造成金属构件腐蚀穿孔。

（2）溃疡状腐蚀：在金属某些部位表面上损坏较深，腐蚀面较大的腐蚀。

（3）选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。

轴承套圈表面的小孔腐蚀轴承套圈表面的小孔腐蚀是怎么形成的近期以来，在轴承生产的各个环节，常发现轴承套圈表面出现单点或多点的准圆形或长圆形黑点状缺陷。

特别是单点缺陷，经常会误认为是材料缺陷，对套圈进行金相制样发现，与材料缺陷不同的是，它们都发生在套圈的表面，内部尖深，内部的显微金相组织并无异常。

进一步的微观分析可知，这些缺陷实质是一种表面局部腐蚀——小孔腐蚀。

小孔腐蚀外观为圆形或长圆形的黑（深灰）点，最大直径一般不超过0.2mm，随机分布且较分散。

将点状缺陷进行纵向解剖，进行显微观察，腐蚀孔的截面形态为腐蚀垂直于表面向纵深发展。

经分析，坑底物质主要是FeCl2？4H2O和Fe3O4，为腐蚀产物。

严重的小孔腐蚀还可能伴生氢脆或应力腐蚀，所以这是一种危害很大的缺陷。

小孔腐蚀形成机理正常情况下，金属表面都有一层钝化膜，保护金属不发生氧化和腐蚀，但由于金属表面存在化学或物理性质的不均匀性，例如较大的成分波动、非金属夹杂、异物粘附、机械损伤、氧化膜裂隙等等，使得表面钝化膜可能被破坏。

失去了钝化膜的金属表面即处于活性溶解状态，此时如果遇到一定浓度的电解质溶液，电解质溶液中的侵蚀性阴离子（如Cl-）会受活性的金属表面阳离子作用而发生电迁移，富集于金属阳极表面，引起金属电极的腐蚀电位升高;当金属阳极腐蚀电位高到一定程度，达到形成腐蚀核的临界值，阳极开始溶解，阳极电流急剧增大，同时在金属表面形成凹坑。

小孔腐蚀预防与处理一般来说，光滑、清洁和干燥的表面上不易发生小孔腐蚀。

轴承零件发生腐蚀的原因有很多，最常见的是潮湿空气、海风海水、汗液的侵蚀，防锈油（脂）氧化变质，以及工序间各种化学处理过程（如酸洗、酸印等）未能及时中和并清洗干净等等；还有目前一些地区环境污染严重，酸雨、酸雾频繁发生，其中富含的硝酸、盐酸使得零件产生小孔腐蚀的倾向大增[3]。

小孔腐蚀的形成必须具备2个条件：金属表面钝化膜有局部破坏和金属表面有侵蚀性阴离子（如Cl-）存在。

金属腐蚀，是金属和周围介质接触时由于发生化学和电化学作用而引起的破坏作用。

从热力学观点看，除了少数贵金属(如金、铂)外，各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。

金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化。

造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，遭受巨大的经济损失。

据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3．5％-4．2％。

因此，研究金属的腐蚀机理，采取防护措施，具有十分重大的意义。

【金属腐蚀的基本类型】1. 均匀腐蚀金属在绝大多数酸性溶液中，会发生不同程度的溶解，形成均匀腐蚀，溶解速度基本均匀。

通常，溶液温度升高，溶质浓度加大，都可能加速金属的腐蚀。

不仅如此，金属在大气、海洋、土壤及高温条件下，也会发生不同程度的均匀腐蚀。

2. 点腐蚀（pitting Corrosion）点腐蚀又称为孔蚀（小孔腐蚀），是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。

点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。

3. 缝隙腐蚀（Crevice Corrosion）缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。

金属部件在电解质溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态（一般在0.025 ~ 0.1mm），使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀多发生在金属连接（缝）处和表面污垢处。

4. 电偶腐蚀（galvanic corrosion）因彼此腐蚀电位不同，造成同一介质中异种金属接触部位的局部腐蚀，就是电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。

此时，两种金属构成宏观腐蚀电池，产生电偶电流，使电位较低的金属（阳极）溶解速度增加，电位较高的金属（阴极）溶解速度减小。

阴阳极面积比增大，介质电导率减小，都使阳极腐蚀加重。

1.腐蚀的定义，因素材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象。

三个基本要素：腐蚀的对象,腐蚀的性质,腐蚀的后果。

腐蚀过程的本质，△G﹤0，自发过程，不可逆过程腐蚀、磨损和断裂，决定了材料的寿命；2.腐蚀控制的基本方法：1）合理的结构设计2）正确选材和发展新型耐，蚀材料3）采用合理的表面工程技术4）改善环境和合理使用缓蚀剂5）电化学保护3. 按腐蚀环境分类：（较直观和使用）有：干燥气体腐蚀、潮湿环境腐蚀、非电解液的腐蚀。

按腐蚀形态分类：（有利于辨别和诊断腐蚀失效）分为全面腐蚀、局部腐蚀两大类。

局部腐蚀的类型：(1)小孔腐蚀(2)缝隙腐蚀(3)电偶腐蚀(4)晶间腐蚀(5)应力腐蚀破裂(6)氢脆(7)腐蚀疲劳(8)选择性腐蚀4.材料腐蚀程度的表示方法1．重量指标：材料因腐蚀而发生的重量变化，换算成相当于单位材料表面积于单位时间内重量变化的数值, 常用单位：mg/cm2h2. 深度指标：材料的厚度因腐蚀而减少的量，以长度单位表示，并换算成单位时间的数值，常用单位：mm/a3. 电流指标：用腐蚀金属的阳极电流密度的大小，衡量金属腐蚀速度的快慢，常用单位：mA/cm25.腐蚀电池三个基本过程：阳极过程：金属溶解并以离子形式进入溶液，同时把等当量的电子留在金属中。

阴极过程：从阳极移迁过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的物质D所接受。

电荷的传递：金属中依靠电子从阳极到阴极；在溶液中依靠离子的迁移6. 根据热力学原理，可用吉布斯（Gibbs）自由能判据来判断化学反应发生的方向和限度。

动力学：腐蚀反应中电极电位7.金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为电极电位。

电极电位影响因素:1. 构成电极的物质自身性质 2. 物质表面状态 3. 溶液中离子的浓度 4. 气态物质的分压、温度电极电位的测量。

测定其它电极的标准电极电位时，可将标准态的待测电极与标准氢电极组成原电池，测定原电池的电动势，8. α氧化/ α还原-为氧化物质和还原物质的活度比，E0 -标准电极电位，n -金属离子价数，F -法拉第常数，R -理想气体常数，T -热力学温度9.腐蚀电化学判据:,ε＝Ec –Ea：阴极电位和阳极电位之差,阳极溶解和阴极还原反应构成的腐蚀电池体系中：Ea < Ec：电位为Ea的金属发生腐蚀,Ea = Ec：平衡状态,Ea > Ec：电位为Ea的金属不发生腐蚀10. 电位-PH图：以电位（平衡电极电位）为纵坐标，以pH为横坐标的电化学平衡图，又称布拜图. 物理意义：给出反应的平衡电极电位与pH关系应用：可以直接判断在给定条件下反应进行的可能性。

第五章：局部腐蚀在绪论中我们已说过，根据腐蚀形式可将腐蚀分为两大类：全面腐蚀和局部腐蚀。

全面腐蚀的机理是假定金属表面上为一个自然腐蚀电位，但实际上是微阴极和微阳极位置变换不定的、数量众多的腐蚀原电池，从而使整个金属表面在介质中都处于活化状态，使金属表面都遭受了腐蚀。

全面腐蚀往往造成金属的大量损失，但从技术观点来看，这类腐蚀并不可怕，不会造成突然事故，它可以预测和防止。

（如纯金属和均匀合金自溶解过程）。

局部腐蚀的特点是腐蚀仅局限或集中于金属某一特定部位。

局部腐蚀的阴极和阳极一般可以截然分开，局部腐蚀的预测和防止都存在困难，腐蚀破坏往往在没有预兆情况下突然发生，会造成突然事故，危害性大，本章主要讲局部腐蚀（通常局部腐蚀阴极面积大，阳极面积小）§1 电偶腐蚀电偶腐蚀又称接触腐蚀或双金属腐蚀，当两种金属或合属接触时，两金属之间存在着电位差，由该电位差使电偶电流在它们之间流动，使电位较负的金属腐蚀加剧，而电位数正的金属受到保护。

这种现象称电偶腐蚀、异金属腐蚀或接触腐蚀。

电偶腐蚀在工程中是常见的一种局部腐蚀形态，如黄铜零件和紫铜管在热水中能造成腐蚀。

在这个电偶腐蚀时，黄铜腐蚀加速而造成脱锌现象。

一.电偶腐蚀原理【1】p100－101：为什么会产生电偶腐蚀，当然从腐蚀原电池原理中也能得到回答，但若从混合电位理论出发，可以更清楚地解释电偶腐蚀效应。

由电化学腐蚀动力学可知，两金属偶合后的腐蚀电流强度与电位差、极化率及欧姆电阻有关。

接触电位差愈大，金属腐蚀愈严重，因为电偶腐蚀的推动力愈大。

电偶腐蚀速度又与电偶电流成正比，其大小可用下式表示：式中，Ig为电偶电流强度，Ec、E A分别为阴、阳极金属偶接前的稳定电位，Pc，PA为阴、阳极金属的极化率，Sc、S A为阴、阳极金属的面积，R为欧姆电阻(包括溶液电阻和接触电阻)。

由式可知，电偶电流随电位差增大和极化率、欧姆电阻的减小而增大；从而使阳极金属腐蚀速度加大，使阴极金属腐蚀速度二金属偶接之前，金属1和2的自腐蚀电位分别为E l 和E 2，它们的自腐蚀电流分别为1i 和2i (如图6—2) （图7－28）。

在金属表面上产生小孔的一种局部的腐蚀形态。

断层腐蚀是一种在金属表面上形成的腐蚀形态，它类似于其他形式的腐蚀，但主要以形成小孔为主。

断层腐蚀是由腐蚀过程产生的，可以使金属表面由平整到粗糙的外观，其特点是其形成的形式有规则，更像是断层。

断层腐蚀会受到诸如温度、湿度、氧含量、化学物质等多种因素的影响。

空气中腐蚀性物质称为气态因子，它可以影响金属表面的化学性质，有助于断层腐蚀的形成。

腐蚀过程中金属分子受到非平衡拆分和氧化两个作用，当这些作用都发生时，它就会逐渐改变其机械性能，从而使金属表面温度升高，建立腐蚀环境。

通常，断层腐蚀产生的结果是金属的平整的表面被形成一个个微小的孔。

断层腐蚀一般带有极性现象，而且它也是不可逆转的。

断层腐蚀是一种重要的金属表面状态，它有助于人们了解金属表面的腐蚀过程及机制，其材料特性的调节等。

断层腐蚀及其机制的研究为腐蚀防护及其工程应用提供了重要的理论基础。

常见的局部腐蚀一、电偶腐蚀1、不同金属的接触腐蚀（接触腐蚀、双金属腐蚀）。

2、M M n+ + ne 2H+ + 2e H23、异种金属接触产生腐蚀电位差异，金属界面附近产生电偶电流，电位较低的金属M为阳极，溶解速度增大。

4、两者电位差较大，腐蚀倾向较大5、阴极与阳极面积比值（S K/S A）增加，阳极金属腐蚀速度增加，即增大阴极面积，阴极析氢反应加速，阳极溶解速度增大。

6、阳极腐蚀主要集中在接合处附近，超过一定的距离（有效距离）就几乎不存在电偶效应。

7、热电偶腐蚀控制（1）选择相容性材料：尽量避免异种金属或合金接触，尽量选取相容材料，在电偶序位于同组或位置较近的金属或合金。

（2）合理的结构设计：①避免小阳极—大阴极结构，大阳极—小阴极结构相对安全，因为阳极面积大，溶解速度相对减小。

②不同腐蚀电位金属材料接触时，将其绝缘。

③插入第三种金属，当绝缘设计困难时，可在其中插入能降低两者电位差的一种材料。

④将阳极部分设计成易于更换的部件。

二、小孔腐蚀1、金属局部位置出现腐蚀小孔，并向深处发展，其余区域不腐蚀或腐蚀很轻微。

孔蚀或点蚀2、蚀孔径小，只有数十微米，孔深，深度大于孔径。

孔口多有覆盖物。

3、从开始到暴露要经历几个月或1~2年的诱导期.4、蚀孔通常沿着重力或横向发展，很少在朝下的表面发生孔蚀5、通常发生在有钝化膜或保护膜的金属表面，如不锈钢、钛、铝合金等。

由于金属表面存在缺陷（表面位错、非金属杂质等）和活性离子（Cl-），金属钝化膜局部被破坏，成为阳极，未被破坏的地方为阴极，形成钝化—活化电池，生成小蚀坑（孔径多在20~30微米）。

孔外金属表面受到阴极保护，维持钝态。

6、Fe Fe2+ + 2e Cr Cr3+ + 3e Ni Ni2+ + 2e7、随着氯离子不断迁入，使孔内形成金属氯化物（如FeCl2）的浓溶液，继续水解生成盐酸，孔内pH值降低，在介质重力影响下，孔蚀向深处发展。

8、自催化酸化作用：在腐蚀过程中，孔口的pH值逐渐升高，可溶性的盐如Ca(HCO3)2转化为CaCO3沉淀物，沉积在孔口，形成闭塞电池，孔内氯化物积聚、水解，酸度进一步增高，可使pH接近于0。