腐蚀是依据不同的目的,采用不同的标准进行分类的。例如:按照腐蚀机理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。按照腐蚀形态,可分为全面的均匀腐蚀和局部的不均匀腐蚀;局部的不均匀腐蚀,又可分为点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等。按腐蚀环境,可分为大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、生物和微生物腐蚀、化工介质腐蚀等。
金属材料在工业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。不同材料在不同负荷及不同介质环境的作用下,其腐蚀形式主要有以下几类。
①. 均匀腐蚀
是指裸露在腐蚀环境的金属表面全部发生化学或电化学反应,并受到均匀的腐蚀。这种腐蚀可以测量其腐蚀速度,也可以预测其腐蚀程度,通过测量结果,设定其安全系数及使用期。所以,均匀腐蚀是众多腐蚀类型中最不危险的腐蚀,通常均匀腐蚀的腐蚀程度是按照质量、厚度减少的多少来衡量和预测的。除了特殊环境以外,不锈钢均匀腐蚀的速度极低,且使用寿命长,维护费用低。
②. 晶间腐蚀
是指沿晶界进行的腐蚀,使晶粒的连接遭到破坏。这种腐蚀的危害最大,它可以使金属变脆或丧失强度,敲击时失去金属声响,易造成突然事故。晶间腐蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式,这是由于晶界区域与晶内成分或应力有差别,引起晶界区域电极电位显著降低而造成电极电位的差别所致。
③. 应力腐蚀
是指金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂的现象。断裂方式主要是沿晶的,也有穿晶的,这是一种危险的低应力脆性断裂,在氯化介质和碱性氧化物或其他水溶性介质中常发生应力腐蚀,在设备事故中也占相当大的比例。
④. 点腐蚀
是指发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式,点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害很大,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。
点腐蚀产生的原因是在介质的作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏;或在含有氯离子的介质中,金属表面缺陷疏松;或非金属夹杂物等。
⑤. 腐蚀疲劳
是指金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏,其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。显著降低钢的疲劳强度,导致过早断裂。腐蚀疲劳不同于机械疲劳,它没有一定的疲劳极限,随着循环次数的增加,疲劳强度一直是下降的。
除了上述各种腐蚀形式以外,还有由于宏观电池作用而产生的腐蚀。例如,金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋桨材料不同等因电极电位差别而造成的腐蚀。
从上述腐蚀机理可见,防止腐蚀尤其是电化学腐蚀的着眼点应放在尽可能减少原电池数量,使钢的表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜;在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间的电极电位差。