3.3金属的腐蚀与预防金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏称为金属腐蚀。腐蚀给社会带领巨大的损失，可造成灾难性事故，耗竭资源污染环境。3.3.1金属腐蚀的机理金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.1.1化学腐蚀化学腐蚀是金属表面与环境介质发生化学作用而产生的损坏，特点是腐蚀在金属的表面上，腐蚀过程没有电流的产生。金属的高温氧化：氧化层的主要成分为FeO，它结构松散易剥落，使内部铁进一步被氧化。钢的脱碳：钢中的渗碳体与一些气体发生反应而使渗碳体中的碳以碳氧化合物的形式排出。脱碳使碳的含量减少、表层硬度和抗疲劳强度降低。第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.1.2金属的电化学腐蚀金属与电解质溶液间产生电化学作用所发生的腐蚀为电化学腐蚀。特点是在腐蚀过程中产生电流。分成阳极和阴极两个独立进行的过程。电化学腐蚀经常是以阳极和阴极过程在不同区域局部进行为特征的。对于金属材料或金属构件在腐蚀介质中，只要有电位差，就可能构成腐蚀电池，并可分为两大类即宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日宏观腐蚀电池通常指肉眼可见的电极所构成的腐蚀电池。不同的金属在同一的腐蚀介质中相接触，构成宏观腐蚀电池——电偶电池，是常见的腐蚀方式。在电偶电池中，电位较负的金属作为阳极，其腐蚀速度被加快；电位较正的金属作为阴极，其腐蚀速度被减慢，甚至得到完全保护。电位差愈大腐蚀愈严重。第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日浓差电池：同一种金属浸入不同浓度的两种腐蚀介质，或者虽在同一腐蚀介质但局部浓度不同，便形成浓差腐蚀电池。当金属与含不同浓度的该金属离子的溶液接触时，浓度稀处金属的电位较负；浓度高处金属的电位较正，从而形成金属离子浓差腐蚀电池。常见的为差异充气电池或氧浓差电池，氧低处金属的电位低于高含氧处的电位，作为阳极而受到腐蚀。温差电池：高温部位碳钢电位低为阳极被腐蚀。铜铝电极行为和碳钢相反，低温部位被腐蚀。第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.2金属腐蚀损伤与破坏的形式均匀腐蚀（a）区域腐蚀（b）点腐蚀（c）晶间腐蚀（d）均匀腐蚀是腐蚀作用均匀地发生在整个金属表面，是危险性较小的腐蚀。区域腐蚀只发生在金属表面上局部地方，可使金属强度大大降低，是危险性较大的腐蚀。点腐蚀常造成设备个别地方穿孔而引起渗漏。晶间腐蚀发生在金属晶粒之间，破坏了晶粒间的连续性，可使金属材料的机械强度和塑性剧烈降低，是很危险的腐蚀。第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.3金属设备的防腐措施为防止生产设备被腐蚀，除选择合适的耐腐蚀材料外，还可以采用多种防腐蚀措施对设备进行防腐。3.3.3.1衬覆保护层金属覆盖层：用耐腐蚀性能较强的金属或合金覆盖在耐腐蚀性能较弱的金属上，以防止腐蚀的方法。电镀、喷镀、渗镀、热镀、衬不锈钢材里、包不锈钢等。非金属覆盖层：用有机或无机物质制成的覆盖层。涂料、塑料、瓷砖等。第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.3.2电化学保护是通过改变金属的电极电位来控制金属腐蚀的方法。⑴阴极保护：是通过外加电流使被保护的金属阴极极化。以控制金属腐蚀的方法，分为外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是把被保护的金属设备与直流电源的负极相连，电源的正极和一个辅助电极相连。当电源接通后，电源便给金属设备以阴极电流，使金属设备的电极电位向负的方向移动，当电位降到腐蚀电池的阳极起始电位时，金属设备的腐蚀即可停止。牺牲阳极法是在被保护的金属上连接一块电位更负的金属作为牺牲阳极。⑵阳极保护：技术复杂不多用。第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.3.3缓蚀剂防止大气腐蚀所用的缓蚀剂有油溶性缓蚀剂、气相缓蚀剂和水溶性缓蚀剂。气相缓蚀剂可挥发，以充满包装容器，沉积在金属表面上，阻碍腐蚀过程的进行。水溶性缓蚀剂主要用于防锈水中，即把零件喷涂或浸渍在含有缓蚀剂的水溶液内来防止金属的腐蚀。缓蚀剂对某种介质能起缓蚀作用，对其它介质可能无效，甚至是有害的，因此要严格选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂分为重铬酸盐、过氧化氢、磷酸盐、亚硫酸盐、硫酸锌、磷酸氢钙等无机缓蚀剂和有机胶体、氨基酸、酮类、醛类等有机缓蚀剂。第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3.3.4控制环境⑴充氮封存：将产品封闭在金属或非金属容器内，用干燥而纯净的氮隔离水和氧使金属不生锈。⑵采用吸氧剂：在封闭容器内控制一定的湿度和露点，以除去大气中的氧，常用的吸氧剂为硫酸钠。⑶干燥空气封存：在密封性良好