金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過程釋放自由電子，而脫電子過程是除去自由電子的過程。

陽離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時配合才能完成整個反應(yīng)。

因此，只有通過電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下，如果在一個區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域，可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見的腐蝕坑。

鋼鐵不會很快被腐蝕，因為它的表面在水中會形成一層氧化保護(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會形成很薄的保護(hù)層，有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護(hù)層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

金屬腐蝕防護(hù)方法:

1. 改善金屬性質(zhì)，根據(jù)不同用途選擇不同材料形成耐蝕合金，或在金屬中加入合金元素提高其耐蝕性，可防止或減緩金屬的腐蝕;

2. 形成保護(hù)層，覆蓋在金屬表面的各種保護(hù)層，將被保護(hù)的金屬與腐蝕介質(zhì)分離，是防止金屬腐蝕的有效方法。

金屬磷化處理:對鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行脫脂除銹處理后，可將其浸泡在特定成分的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽膜。這個過程叫做磷化處理。磷化膜為深灰色至黑灰色，厚度一般為5 ~ 20 μ，在大氣中具有良好的耐腐蝕性;

金屬氧化處理:將鋼制品加入NaOH混合溶液中加熱形成一層厚度約為0.5 ~ 1.5 μ M的藍(lán)色氧化膜(主要由非金屬鍍層組成:非金屬物質(zhì)如油漆、噴漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、瀝青及高分子材料(如塑料、橡膠、聚酯等)金屬保護(hù)層:是將耐腐蝕性較強的金屬或合金鍍在另一受保護(hù)金屬產(chǎn)品表面形成的保護(hù)涂層。

3.改善腐蝕環(huán)境

改善環(huán)境對減少和防止腐蝕具有重要意義。緩蝕劑是一種化學(xué)物質(zhì)。在腐蝕介質(zhì)中加入少量它可以顯著降低金屬腐蝕速率。由于緩蝕劑用量小，簡單經(jīng)濟(jì)，是一種常用的防腐方法;

4. 電化學(xué)保護(hù)方法

電化學(xué)保護(hù)方法是根據(jù)電化學(xué)原理對金屬設(shè)備采取措施，使其成為腐蝕電池中的陰極，以防止或減少金屬腐蝕;

犧牲陽極保護(hù)法:犧牲陽極保護(hù)法是用比被保護(hù)金屬電極電位低的金屬或合金作為陽極，固定在被保護(hù)金屬上形成腐蝕電池，被保護(hù)金屬作為陰極;

陰極保護(hù):這是利用外部電源保護(hù)金屬。將被保護(hù)的金屬連接到負(fù)極上，成為陰極，以避免腐蝕。此外，一些鐵塊連接到正極，使其成為陽極，并腐蝕它。事實上，它也是一個犧牲陽極;

陽極保護(hù):采用外置直流電源保護(hù)金屬。然而，被保護(hù)的金屬被連接到正極成為陽極。

金屬腐蝕分類

金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

1. 化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是由表面與介質(zhì)之間的化學(xué)相互作用引起的。它的特點是在運行過程中沒有電流。化學(xué)腐蝕可分為以下兩類。

(1)氣體腐蝕金屬在干燥氣體(表面無水蒸汽冷凝)中的腐蝕。氣體腐蝕一般是指金屬在高溫下的腐蝕，如軋鋼過程中產(chǎn)生的氧化皮、內(nèi)燃機(jī)活塞燃燒等。

(2)金屬在11L三電解質(zhì)溶液中的腐蝕發(fā)生在非導(dǎo)電液體中。例如，金屬在有機(jī)液體(如乙醇、石油等)中的腐蝕。

2. 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是由金屬表面與介質(zhì)之間的電化學(xué)相互作用引起的。作用過程中有陰極區(qū)和陽極區(qū)，金屬與介質(zhì)之間有電流流動。有時電化學(xué)作用單獨引起腐蝕，有時機(jī)械和生物作用共同產(chǎn)生腐蝕。電化學(xué)腐蝕可分為以下幾類。

(1)大氣腐蝕金屬在潮濕空氣中的腐蝕。

(2)土壤腐蝕是由地下金屬構(gòu)件(如管道、電纜等)腐蝕引起的。

(4)金屬在熔鹽中的腐蝕。如熱處理車間熔鹽加熱爐中電極和處理過的金屬的腐蝕。

(5)應(yīng)力腐蝕裂紋是金屬在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下的腐蝕損傷。應(yīng)力來源于冷熱加工過程中的殘余應(yīng)力或外部應(yīng)力。裂紋垂直于拉應(yīng)力，有時沿金屬晶界，有時穿晶。

(6)腐蝕疲勞是金屬在交變應(yīng)力(或脈沖應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)共同作用下，疲勞極限大大降低，導(dǎo)致過早斷裂(如螺桿軸、泵軸)的一種腐蝕。

(7)磨損腐蝕(磨損)包括腐蝕和機(jī)械磨損，兩者相互加速。磨損有很多種形式。

①沖擊腐蝕(沖蝕)是由液體流動或沖擊引起的。

②空化沖蝕(空化沖蝕)所謂的空化是由高速液體不規(guī)則流動而產(chǎn)生的。空腔中只有少量的水蒸氣或低壓空氣。由于壓力和流動條件的頻繁變化，空腔會周期性地出現(xiàn)和消失。當(dāng)它消失時，由于與周圍高壓的壓差大，會對腔體附近的金屬表面產(chǎn)生所謂的“水錘效應(yīng)”，往往會破壞金屬表面的保護(hù)膜，繼續(xù)腐蝕。

③微振動磨損腐蝕是兩個相鄰表面相互振動引起的磨損，破壞金屬保護(hù)膜，加速腐蝕。

(8)微生物腐蝕某些微生物的生命活動，促進(jìn)陽極區(qū)或陰極區(qū)的電化學(xué)反應(yīng)，或削弱金屬表面膜的耐腐蝕性，或產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，從而加速電化學(xué)腐蝕。如硫酸鹽還原菌和鐵菌對金屬的腐蝕

(9)海洋生物腐蝕許多海洋生物(動物或植物)能附著在金屬表面并不斷繁殖。它們在新陳代謝的過程中會產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，或者由于金屬表面覆蓋不均勻而造成氧濃度池，從而加速電化學(xué)腐蝕。

,&,從電化學(xué)特性上看，均勻腐蝕屬于微電池效應(yīng)。腐蝕過程中沒有固定的陰極和陽極，即腐蝕過程中陰極部分和陽極部分交替變化。

,&,在均勻腐蝕過程中，金屬表面各部分的減薄率是相同的。平均腐蝕速率可用于準(zhǔn)確計算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量，估算構(gòu)件的腐蝕壽命。因此，在工程設(shè)計中預(yù)先考慮留腐蝕余量的措施，可以達(dá)到防止設(shè)備過早腐蝕損壞的目的。均勻腐蝕雖然會導(dǎo)致金屬材料大量流失，但通常不會引起金屬結(jié)構(gòu)的突然失效事故，因為它易于檢測和檢測。

,&,均勻腐蝕是很常見的,這可能是由于電化學(xué)腐蝕,如自我解體的過程均勻電極(純金屬)或微多相電極(統(tǒng)一合金)在電解質(zhì)溶液中,或由純化學(xué)腐蝕反應(yīng),如一般金屬材料在高溫下的氧化。對各種腐蝕失效事故和案例的調(diào)查結(jié)果表明，均勻腐蝕僅占20%左右，其余80%為局部腐蝕損傷。

腐蝕均勻程度可用腐蝕速率表示。有兩個常用的單位:一是單位時間單位表面積失重，單位為g / (M2·h);二是單位時間內(nèi)腐蝕的平均厚度，單位為mm /年