金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)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(shí)配合才能完成整個(gè)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(shí)際的腐蝕過程是一個(gè)非常緩慢而相對(duì)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(gè)區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕不均勻，并形成可見的腐蝕坑。

鋼鐵不會(huì)很快被腐蝕，因?yàn)樗谋砻嬖谒袝?huì)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(huì)形成很薄的保護(hù)層，有時(shí)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(diǎn)是在運(yùn)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(dòng)。有時(shí)電化學(xué)作用單獨(dú)引起腐蝕，有時(shí)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(shí)沿金屬晶界，有時(shí)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?zèng)_擊腐蝕(沖蝕)是由液體流動(dòng)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(dòng)而產(chǎn)生的?？涨恢兄挥猩倭康乃魵饣虻蛪嚎諝狻Ｓ捎趬毫土鲃?dòng)條件的頻繁變化，空腔會(huì)周期性地出現(xiàn)和消失。當(dāng)它消失時(shí)，由于與周圍高壓的壓差大，會(huì)對(duì)腔體附近的金屬表面產(chǎn)生所謂的“水錘效應(yīng)”，往往會(huì)破壞金屬表面的保護(hù)膜，繼續(xù)腐蝕。

③微振動(dòng)磨損腐蝕是兩個(gè)相鄰表面相互振動(dòng)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(dòng)，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(duì)金屬的腐蝕

(9)海洋生物腐蝕許多海洋生物(動(dòng)物或植物)能附著在金屬表面并不斷繁殖。它們?cè)谛玛惔x的過程中會(huì)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。

當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，化學(xué)和電化學(xué)作用造成的損傷稱為金屬腐蝕。從熱力學(xué)的角度來看，除少數(shù)貴金屬(如Au和PT)外，所有金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的傾向，即金屬腐蝕是一種自發(fā)的、普遍的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后，會(huì)發(fā)生形狀、顏色和機(jī)械性能的變化，造成設(shè)備損壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染、燃燒或爆炸等惡性事故，以及嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。據(jù)估計(jì)，世界發(fā)達(dá)國家每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占其國民生產(chǎn)總值的3.5% ~ 4.2%，超過了每年重大災(zāi)害(火災(zāi)、風(fēng)、地震等)的總損失。有人甚至估計(jì)，世界上每年大約有1億噸金屬被腐蝕、報(bào)廢和丟失!因此，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。

金屬腐蝕按其位置可分為整體金屬腐蝕和局部金屬腐蝕。金屬腐蝕還可以根據(jù)腐蝕環(huán)境進(jìn)行分類，即可分為化學(xué)介質(zhì)腐蝕、大氣介質(zhì)腐蝕、海水介質(zhì)腐蝕和土壤腐蝕。根據(jù)腐蝕過程的特點(diǎn)，還可以分為三類:化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕。雖然上述腐蝕分類方法不夠嚴(yán)格，但這些分類方法可以幫助我們從腐蝕介質(zhì)或腐蝕過程的特點(diǎn)來了解腐蝕規(guī)律。