金屬材料是現(xiàn)代社會廣泛使用的工程材料，對人類文明和發(fā)展起著非常重要的作用。金屬材料不僅用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究，在日常生活中也隨處可見。然而，金屬材料容易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致金屬腐蝕。金屬一旦腐蝕，其性能將大大降低。如果設(shè)備上的金屬部件被腐蝕，設(shè)備將無法工作，給人員帶來經(jīng)濟等損失。因此，防止金屬腐蝕是非常重要的。

防止金屬腐蝕的方法有很多，包括以下幾種:

首先，在制造金屬零件的過程中，加入不易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的耐腐蝕材料。例如鉻、鎳、鈦在空氣中不易氧化，能產(chǎn)生致密的印刷PU膜，抗酸、堿、鹽的腐蝕。加入鐵或銅可以使金屬制品具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。可用于金屬粉末冶金。通過加入不同性能的金屬粉末，靈活混合各種金屬元素，可以得到耐腐蝕性能優(yōu)異的金屬零件。鐵碳合金等金屬材料也可進行防腐處理。

第二，采用涂布法防止腐蝕。涂布工藝包括三大類:涂布與噴涂、涂布與化學轉(zhuǎn)化膜。在金屬表面形成保護層，將金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸分開，以減少腐蝕。

金屬的化學腐蝕反應(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層，有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

決定酸腐蝕性的另一個因素是酸自由基陰離子的氧化還原性質(zhì)。與金屬相互作用時，硝酸為氧化酸，鹽酸為非氧化酸。金屬在其中的腐蝕過程是不同的。在非氧化酸中，金屬腐蝕的陰極過程是氫去極化。在氧化酸中，金屬腐蝕的陰極過程是氧化劑的還原過程。然而，這種劃分是不確定的。硝酸是一種氧化性酸。當它的濃度很低時，它就像一種非氧化酸，作用于鐵等金屬。硫酸常被認為是一種非氧化酸，但當它的濃度很高時，它會像氧化酸一樣與鐵發(fā)生反應(yīng)。

,鐵在酸中腐蝕的基本規(guī)律是:在非氧化酸中，腐蝕速率與H3O +濃度成正比。氧氣和其他氧化劑的存在會顯著增加腐蝕速率。H3O +濃度越低，這種現(xiàn)象越明顯。如果形成不溶性化合物并起到保護作用，腐蝕速率降低，如Fe3 (PO4) 2。

,鐵在氧化酸中的腐蝕特性是:腐蝕速率與酸濃度之間的關(guān)系是復(fù)雜的。在稀酸中，鐵以H +還原的陰極退極化過程溶解。而析出的氫進一步被氧化，鐵的溶解速率急劇增加。當酸濃度增加到一定值時，酸的氧化作用變得非常強，使鐵鈍化，降低腐蝕速率。當溫度升高、H3O +濃度增加或有氯離子存在時，不易發(fā)生鈍化。在強氧化劑硝酸中，鐵只有在濃度超過35%時才會發(fā)生鈍化。在弱酸性氧化劑鉻酸中，當酸濃度小于0.00lmol/l時，鐵已進入鈍化狀態(tài)。

,&,根據(jù)金屬材料的腐蝕失效模式，腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在實際的腐蝕系統(tǒng)中，大多數(shù)金屬的腐蝕是局部腐蝕。由于局部腐蝕發(fā)生在金屬表面的小范圍內(nèi)，大多數(shù)金屬表面的腐蝕量都很小，但工程結(jié)構(gòu)、零部件的使用壽命主要取決于局部腐蝕損傷的發(fā)展。

,局部腐蝕是指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料表面的一個小區(qū)域內(nèi)，而其他大多數(shù)表面的腐蝕非常輕微甚至沒有腐蝕。

,局部腐蝕是由于金屬本身(結(jié)構(gòu)、組織、化學成分、表面狀態(tài))和腐蝕介質(zhì)的電化學性質(zhì)不均勻，即不同部位具有不同的電極電位，從而導(dǎo)致電位差，成為局部腐蝕的驅(qū)動力。腐蝕往往優(yōu)先發(fā)生在電極電位低的部位。在局部腐蝕過程中，腐蝕電池的陽極區(qū)和陰極區(qū)一般是完全分離的，可以通過目視或微觀檢查加以區(qū)分。一般來說，陽極的面積要比陰極的面積小得多，即形成了所謂的小陽極大陰極的構(gòu)型。對于這種配置，由于陰極面積比較大，陰極退極化作用很大，小陽極區(qū)域的腐蝕非常嚴重，腐蝕集中在金屬表面的局部陽極區(qū)域。

,當發(fā)生局部腐蝕時，由于金屬表面細化程度不同，不能用平均腐蝕速率來估計局部腐蝕程度。一般情況下，局部腐蝕引起的金屬損失相對較小，但結(jié)構(gòu)在發(fā)生局部腐蝕時不易被發(fā)現(xiàn)，危害非常大，往往會引起災(zāi)難性事故。