腐蚀与金属材质的关系

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1220页（1429字）

金属(合金)在介质环境是否腐蚀，首先取决于所选材质的性质。

1．材质的热力学稳定性 是产生腐蚀的内因。金属材质腐蚀的倾向性可用材质的标准平衡电极电位或腐蚀电位来评定，电位越正标志着金属的热力学稳定性愈高，金属的离子化倾向越小，产生腐蚀的倾向性愈小。

2．合金成分的影响

(1)单相合金 单相固溶体合金由于组成均一和耐蚀贵金属加入，具有较高的化学稳定性。对大多数单相固溶体合金来说，当贵金属组分含为、、、……(原子分数)时，合金的耐蚀性才突然提高，因而称为n／8定律(n为正整数，一般为1，2，4，6…)，或称稳定性台阶定律。

(2)双相或多相合金 加入两相或多相合金，会提高材质的耐蚀性；但由于各相化学和物理的不均匀性，与盐水接触时具有不同的电位，在表面形成腐蚀微电池，有时比单相合金更易腐蚀。

3．金相组织与热处理的影响 金相组织与热处理有密切关系。当合金的成分一定时，有些合金因加热和冷却可引起物理转变，从而产生不同的金相组织。因此，合金的组织是由化学成分及热处理决定，后者的变化又将影响合金的耐蚀性能。

4．材质表面状态的影响 一般情况下，加工粗糙的表面比光滑的表面易受腐蚀。材质探伤、缝隙、凹凸部位往往是腐蚀源，氧的进入比表面部分少，结果深洼部分便成为阳极，表面部分成为阴极，产生浓差电池，引起腐蚀。易钝材质如钛(合金)、钼合金、不锈钢等，精加工的表面生成的保护膜致密均匀，具有更好的保护作用。此外，粗糙的表面实际面积大，极化性能小。所以，加热管或设备的表面光洁平滑，对防腐和防垢都有益处。

5．变形及应力的影响 蒸发罐加热中，加热管和管板在胀管时由于胀管器的挤压作用，使胀管的管头部位发生形变，产生内应力，引起金属晶格的扭曲，降低管口金属的电位，破坏其钝化膜。因此在卤水介质中产生电位差，管头部分作为阳极，被逐渐腐蚀；甚至整个管口被腐蚀殆尽，陷入花板，形成穿孔。还可能产生应力腐蚀破裂。

6．不同材质匹配——电偶效应 因各种材质在盐卤介质中的腐蚀电位不同，形成电位差，导致电偶腐蚀的产生。电偶规律有两个方面：

(1)当不同材质在腐蚀环境中组成电偶电池时，耐蚀性低(电位较负)的材质是阳极，腐蚀速度比未偶合时高；耐蚀性高(电位较正)的材质是阴极，得到保护，腐蚀速度比未偶合时降低或停止。

金属在海水中的电化序见表3－6－13。

表3－6－13 金属在海水中的电化序，海水流速为3．96m／s(温度约25℃)

(2)两种耦合材质的腐蚀电位差愈大，电偶腐蚀倾向愈大。表3－6－14为动电位法测定几种金属的点蚀电位数据表。

表3－6－14 动电位法测定几种金属的点蚀电位数据表