自然環(huán)境中的腐蝕匯總

1、 金屬材料在自然環(huán)境中的腐蝕是最為普遍的腐蝕現(xiàn)象。 引言 2021年7月12日 自然環(huán)境即是指與自然界陸、海、空相對(duì)應(yīng)的土壤、海水 （包括淡水）和大氣，及與三者都有關(guān)系并廣泛存在的微生物。 腐蝕的特點(diǎn)會(huì)因環(huán)境或介質(zhì)的改變而不同，從原理上來(lái)說(shuō)， 金屬在自然環(huán)境中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕的范疇，因此腐蝕的基 本過(guò)程應(yīng)該遵循電化學(xué)規(guī)律。 2021年7月12日 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 u 5.1 大氣腐蝕 u 5.2土壤腐蝕 u 5.3 淡水和海水腐蝕 u 5.4 微生物腐蝕 2021年7月12日 5.1.1大氣腐蝕的定義和特點(diǎn) 5.1.2大氣腐蝕的分類(lèi) 5.1.3大氣腐蝕機(jī)理 5.1.4大氣腐蝕的影響因素 5

2、.1.5防止大氣腐蝕的措施 5.1大氣腐蝕大氣腐蝕 2021年7月12日 5.1.1大氣腐蝕的定義和特點(diǎn) 5.1.2大氣腐蝕的分類(lèi) 5.1.3大氣腐蝕機(jī)理 5.1.4大氣腐蝕的影響因素 5.1.5防止大氣腐蝕的措施 5.1大氣腐蝕大氣腐蝕 5.1.1 大氣腐蝕的定義和特點(diǎn) 金屬材料暴露在空氣中，由于空氣中的水和氧的化學(xué)和電化 學(xué)作用而引起的腐蝕稱(chēng)為大氣腐蝕。 2021年7月12日 最常見(jiàn)的大氣腐蝕現(xiàn)象生銹 世界鋼產(chǎn)量60%以上的鋼材是在大氣環(huán)境中使用 大氣 腐蝕損失的金屬約占總腐蝕損失量的50%以上； 對(duì)于某些功能材料(如微電子線路)、裝飾材料及文物，即使 是輕微的大氣腐蝕有時(shí)也是不允許的。

3、2021年7月12日 大氣腐蝕不是一種腐蝕形態(tài)，而是一類(lèi)腐蝕的總稱(chēng)。一般情 況下，大氣腐蝕以均勻腐蝕為主，還可以發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、 電偶腐蝕、微動(dòng)腐蝕及應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等。 5.1.2 大氣腐蝕的分類(lèi) 引起大氣腐蝕的主要成分是水和氧，特別是能使金屬表面濕 潤(rùn)的水，是決定大氣腐蝕速度和腐蝕歷程的主要因素。 2021年7月12日 圖5-1大氣腐蝕速度與金屬 表面水膜厚度的關(guān)系 2021年7月12日 一般按照金屬表面潮濕度電解液膜層的存在狀態(tài)，把大 氣腐蝕分為以下三類(lèi)： （1）干大氣腐蝕 在空氣非常干燥的條件下，金屬表面不存在液膜層的腐蝕稱(chēng)為 干大氣腐蝕。 特點(diǎn)： 金屬表面的吸附水膜厚度不超過(guò)

4、10nm 沒(méi)有形成連續(xù)的電解液膜（I區(qū)） 腐蝕速度很低，化學(xué)氧化的作用較 大 在金屬表面形成一層保護(hù)性氧化膜 案例： 金屬Cu、Ag等在含有硫化物污染了的 空氣中失澤 （2）潮大氣腐蝕 當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度足夠高(但低于100%），在金屬表面存在 著肉眼看不見(jiàn)的薄液膜時(shí)所發(fā)生的腐蝕稱(chēng)為潮大氣腐蝕。 特點(diǎn)： 水膜達(dá)幾十到幾百個(gè)水分子層厚， 約10nm-1m 形成了連續(xù)的電解液薄膜（II區(qū)） 膜較薄，氧易于擴(kuò)散進(jìn)入界面 電化學(xué)腐蝕，腐蝕速度急劇增大 案例： 鐵在沒(méi)有雨雪淋到時(shí)的生銹 （3）濕大氣腐蝕 當(dāng)空氣濕度接近于100%，以及當(dāng)水以雨、雪、水沫等形式直 接落在金屬表面上時(shí)，金屬表面便存在著肉眼可

5、見(jiàn)的凝結(jié)水膜，此 時(shí)發(fā)生的腐蝕稱(chēng)為濕大氣腐蝕。 特點(diǎn)： 水膜較厚，約為1m-1mm 隨著水膜加厚，氧擴(kuò)散困難 腐蝕速度下降（III區(qū)） 水膜厚1mm，相當(dāng)于金屬全浸于 電解質(zhì)溶液， 腐蝕速度基本不變（IV 區(qū)） 2021年7月12日 5.1.3 大氣腐蝕機(jī)理 大氣腐蝕是金屬處于表面膜層電解液膜下的腐蝕過(guò)程，因此 大氣腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，遵從電化學(xué)腐蝕的一般規(guī)律；同時(shí) ，由于干濕交替，電極過(guò)程又有自身特點(diǎn)。 5.1.3.1大氣腐蝕初期的腐蝕機(jī)理 5.1.3.2銹層形成后的腐蝕機(jī)理 5.1.3.3銹層的結(jié)構(gòu)和保護(hù)性 5.1.3.4耐候鋼銹層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 2021年7月12日 5.1.3.1 大氣腐

6、蝕初期的腐蝕機(jī)理 (1)陰極過(guò)程 通常是氧的去極化反應(yīng)，即：O2+2H2O+4e4OH- 酸性介質(zhì)： O2+4H+4e2H2O (2)陽(yáng)極過(guò)程 當(dāng)從全浸狀態(tài)下 的腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)榇髿飧g時(shí)，陰極過(guò)程由氫去極化為 主轉(zhuǎn)變?yōu)檠跞O化為主 在薄液膜下，大氣腐蝕陽(yáng)極過(guò)程會(huì)受到較大阻礙，陽(yáng)極鈍化及金屬 離子水化過(guò)程的困難是造成陽(yáng)極極化的主要原因。 5.1.3.2 銹層形成后的腐蝕機(jī)理 Evans提出處于濕潤(rùn)條件下的鐵銹層可以起到強(qiáng)氧化劑的作 用。 陽(yáng)極反應(yīng)發(fā)生在金屬/Fe3O4界面上： FeFe2+ + 2e 陰極反應(yīng)發(fā)生在Fe3O4 /FeOOH界面上： 8FeOOH + Fe2+ + 2e3 Fe3O4

7、+ 4H2O 圖5-2大氣腐蝕銹層形成后腐蝕 機(jī)理的Evans模型 2021年7月12日 當(dāng)銹層干燥時(shí)，即外部氣體相對(duì)濕度下降時(shí)，銹層和底部基 體金屬的局部電池成為開(kāi)路，在大氣中氧的作用下銹層內(nèi)的Fe2+ 重新氧化成Fe3+，即發(fā)生反應(yīng)： 4 Fe3O4 + O2 + 6H2O 12FeOOH 因此，在干濕交替的情況下，帶有銹層的鋼腐蝕被加速。 2021年7月12日 5.1.3.3 銹層的結(jié)構(gòu)和保護(hù)性 由于大氣腐蝕環(huán)境條件及材料成分的變化，銹層的成分和結(jié) 構(gòu)也隨之改變。通常銹層分為內(nèi)外兩層，外層疏松，容易剝落； 內(nèi)層附著性較好，結(jié)構(gòu)致密，能起到一定的保護(hù)作用。 圖5-3鐵表面大氣腐蝕銹 層斷面

8、示意圖 結(jié)晶鹽存 在將降低 銹層的保 護(hù)性 2021年7月12日 5.1.3.4 耐候鋼銹層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 耐候鋼，即耐大氣腐蝕鋼，是通過(guò)合金化在鋼中加入一定量 的Cu、P、Cr、Ni、Mo等合金元素形成的具有優(yōu)異的耐大氣腐 蝕性能的低合金鋼。 2021年7月12日 5.1.4 大氣腐蝕的分類(lèi) 大氣腐蝕的影響因素比較復(fù)雜，但主要因素有： 2021年7月12日 5.1.4.1 濕度 當(dāng)金屬表面處于比其溫度高的空氣中，空氣中的水蒸氣將于 液體凝結(jié)于金屬表面上，這種現(xiàn)象稱(chēng)為結(jié)露。 空氣中的濕度越大，金屬與空氣的溫差越大，越容易結(jié)露， 而且金屬表面上的電解液膜存在的時(shí)間越長(zhǎng)，腐蝕速度也相應(yīng)越 大。 202

9、1年7月12日 5.1.4.2 溫度 結(jié)露與環(huán)境的溫度有關(guān)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在其他條件相 同時(shí)，平均氣溫高的地區(qū)，大氣腐蝕速度較大。晝夜溫度變化 大，也會(huì)加速大氣腐蝕。 露點(diǎn)溫度表 2021年7月12日 5.1.4.3 大氣成分 (1) SO2的影響 在大氣污染物中，SO2的影響最為嚴(yán)重。 SO2促進(jìn)金屬大氣 腐蝕的機(jī)理主要有： 一部分SO2在高空中能直接氧化成SO3，溶于水中生成 H2SO4 一部分SO2被吸附在金屬表面，與Fe作用生成FeSO4， FeSO4進(jìn)一步氧化并由于強(qiáng)烈的水解作用生成硫酸 2021年7月12日 (2) 固體顆粒的影響 固體顆粒對(duì)大氣腐蝕影響的方式可分為三種： 顆粒本身

10、具有腐蝕性，如NaCl顆粒及銨鹽顆粒，顆粒有吸濕作用， 溶于金屬表面水膜中，提高了電導(dǎo)和酸度，陰離子又有很強(qiáng)的侵蝕 性； 顆粒本身無(wú)腐蝕作用，但能吸附腐蝕性物質(zhì)，如碳粒能吸附SO2及 水汽，冷凝后形成酸性溶液； 顆粒既非腐蝕性，又不吸附腐蝕性物質(zhì)，如砂粒落在金屬表面能形 成縫隙而凝聚水分，形成氧濃差的局部腐蝕條件。 2021年7月12日 5.1.5 防止大氣腐蝕的措施 5.2.1土壤腐蝕的定義和特點(diǎn) 5.2.2土壤電解質(zhì)的特性 5.2.3土壤腐蝕的電極過(guò)程 5.2.4土壤中的腐蝕電池 5.2.5土壤腐蝕的影響因素 5.2.6防止土壤腐蝕的措施 5.2土壤腐蝕土壤腐蝕 5.2.1土壤腐蝕的定義和

11、特點(diǎn)土壤腐蝕的定義和特點(diǎn) 埋在土壤中的金屬及其構(gòu)件的腐蝕稱(chēng)作土壤腐蝕，是現(xiàn)實(shí)生產(chǎn) 和生活中最重要的實(shí)際腐蝕問(wèn)題之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，在地 下鋪設(shè)了越來(lái)越多的油管、水管和煤氣管道，構(gòu)成了“地下動(dòng)脈” 。此外，地下還設(shè)有大量電纜、通信設(shè)施和各種地下建筑物。它們 的腐蝕問(wèn)題十分突出，損失巨大，常常帶來(lái)一系列問(wèn)題。首先，土 壤腐蝕使得埋地管線的維修費(fèi)用增加，一旦損壞將導(dǎo)致輸送物質(zhì)大 量流失，有可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸和環(huán)境污染；其次，金屬構(gòu)件一般 埋在地下12m處，出了問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，維修也很困難；再次，由 于土壤條件變化大，土壤腐蝕影響因素多而且復(fù)雜，加之工業(yè)污染 及雜散電流的參與，使得土壤腐蝕防不勝防

12、，有時(shí)難以采取有效的 防護(hù)措施。 5.2.2土壤電解質(zhì)的特性土壤電解質(zhì)的特性 (1)多相性土壤由土粒、水、空氣等固、液、氣三相組成，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，而且土粒中又包含著多種無(wú)機(jī)礦物質(zhì)以及有機(jī)物質(zhì)。 (2)多孔性在土壤的顆粒間形成大量毛細(xì)管微孔或孔隙，孔隙中充 滿了空氣和水。 (3)不均勻性從小范圍看，有各種微結(jié)構(gòu)組成的土粒、氣孔、水分 的存在以及結(jié)構(gòu)緊密程度的差異。 (4)相對(duì)固定性土壤的固體部分對(duì)于埋在土壤中的金屬表面可以認(rèn) 為是固定不動(dòng)的，僅土壤中的氣相和液相可作有限的運(yùn)動(dòng)。 5.2.3土壤腐蝕的電極過(guò)程土壤腐蝕的電極過(guò)程 5.2.3.1陽(yáng)極過(guò)程的特點(diǎn) 5.2.3.2陰極過(guò)程的特點(diǎn) 5.2.3.

13、3土壤腐蝕的控制特征 5.2.3.1陽(yáng)極過(guò)程的特點(diǎn)陽(yáng)極過(guò)程的特點(diǎn) 1)陽(yáng)極溶解時(shí)沒(méi)有顯著陽(yáng)極極化的金屬，如Mg、Zn、Al、Mn、Sn 等。 2)陽(yáng)極溶解的極化率較低，并決定于金屬離子化反應(yīng)的過(guò)電位，如 Fe、碳鋼、Cu、Pb。 3)因陽(yáng)極鈍化而具有高的起始極化率的金屬。 4)在土壤條件下不發(fā)生陽(yáng)極溶解的金屬，如Ti、Ta是完全鈍化穩(wěn)定 的。 5.2.3.2陰極過(guò)程的特點(diǎn)陰極過(guò)程的特點(diǎn) (1)土壤中氣相或液相的定向流動(dòng)定向流動(dòng)的程度取決于土壤表層 溫度的周期波動(dòng)、大氣壓力及土壤濕度的變化、下雨、風(fēng)吹及地下 水位的漲落等因素。 (2)在土壤的氣相和液相中的擴(kuò)散氧的擴(kuò)散過(guò)程是土壤中供氧的主 要途徑

14、。 圖5-5不同土壤條件下的腐蝕過(guò)程控制特征 a)陰極控制大多數(shù)土壤中的微電池腐蝕 b)陽(yáng)極控制疏松干燥土壤中的微電池腐蝕 c)陰極-電阻控制長(zhǎng)距離宏電池腐蝕 5.2.3.3土壤腐蝕的控制特征土壤腐蝕的控制特征 對(duì)于大多數(shù)土壤來(lái)說(shuō)，當(dāng)腐蝕決定于腐蝕微電池的作用時(shí)，腐 蝕過(guò)程強(qiáng)烈地為陰極過(guò)程所控制(圖5-5a)，這和完全浸沒(méi)在靜止電 解液中的情況相似；在疏松干燥的土壤中，腐蝕過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)殛?yáng)極控 制占優(yōu)勢(shì)(圖5-5b)，這時(shí)腐蝕過(guò)程的控制特征近似于大氣腐蝕；對(duì) 于由長(zhǎng)距離宏電池作用下的土壤腐蝕，如地下管道經(jīng)過(guò)透氣性不同 的土壤形成氧濃差腐蝕電池時(shí)，土壤的電阻成為主要的腐蝕控制因 素，其控制特征是陰極

15、-電阻混合控制或者甚至是電阻控制占優(yōu)勢(shì) 圖5-6管道在結(jié)構(gòu)不同的土壤中 所形成的氧濃差電池 5.2.4土壤中的腐蝕電池土壤中的腐蝕電池 (1)長(zhǎng)距離腐蝕宏電池埋設(shè)于地下的長(zhǎng)距離金屬構(gòu)件通過(guò)組成、結(jié) 構(gòu)不同的土壤時(shí)形成長(zhǎng)距離宏電池。 (2)土壤的局部不均一性所引起的腐蝕宏電池土壤中石塊等夾雜物 的透氣性比土壤本體差，使得該區(qū)域金屬成為腐蝕宏電池的陽(yáng)極， 而和土壤本體區(qū)域接觸的金屬就成為陰極。 (3)埋設(shè)深度不同及邊緣效應(yīng)所引起的腐蝕宏電池即使金屬構(gòu)件被 埋在均勻的土壤中，由于埋設(shè)深度的不同，也能造成氧濃差腐蝕電 池。 (4)金屬所處狀態(tài)的差異引起的腐蝕宏電池由于土壤中異種金屬的 接觸、溫差、應(yīng)力

16、及金屬表面狀態(tài)的不同，也能形成腐蝕宏電池， 造成局部腐蝕。 5.2.5土壤腐蝕的影響因素土壤腐蝕的影響因素 5.2.5.1材料因素的影響 5.2.5.2土壤性質(zhì)的影響 5.2.5.3雜散電流和微生物對(duì)土壤腐蝕的影響 5.2.5.4土壤腐蝕性的估計(jì) 圖5-7土壤中新舊管道 連接形成的腐蝕電池 1舊管(陰極)2新管(陽(yáng)極) 5.2.5.1材料因素的影響材料因素的影響 鋼鐵是地下構(gòu)件普遍采用的材料。鑄鐵、碳鋼、低合金鋼在土 壤中的腐蝕速度并無(wú)明顯差別。冶煉方法、冷加工和熱處理對(duì)其土 壤腐蝕行為影響不大，腐蝕速度約為0.2mm/a。通常，金屬的腐蝕 速度隨著在地下埋置時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減緩。 圖5-8含

17、0.1N(5.85g/L)NaCl的土壤中 水含量和鋼管的腐蝕速度() 及長(zhǎng)距離宏電池作用() 5.2.5.2土壤性質(zhì)的影響土壤性質(zhì)的影響 1)孔隙度(透氣性)較大的孔隙度有利于氧滲透和水分保存，而它 們都是腐蝕初始發(fā)生的促進(jìn)因素。 2)水含量土壤中水含量對(duì)腐蝕的影響很大，并且與引發(fā)腐蝕的電 池類(lèi)型有關(guān)。 3)電阻率土壤電阻率與土壤的孔隙度、水含量及鹽含量等許多因 素有關(guān)。 4)酸度土壤酸度的來(lái)源很復(fù)雜，可能來(lái)自土壤中的酸性礦物質(zhì)， 或來(lái)自生物和微生物的生命活動(dòng)所形成的有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸，甚至來(lái) 自于工業(yè)污水等人類(lèi)活動(dòng)造成的土壤污染。 5)鹽含量通常土壤中鹽含量約為80150010-6。 表5-1

18、土壤電阻率與腐蝕性的關(guān)系 5.2.5.3雜散電流和微生物對(duì)土壤腐蝕的影響雜散電流和微生物對(duì)土壤腐蝕的影響 (1)雜散電流腐蝕在很多情況下，雜散電流導(dǎo)致地下金屬設(shè)施的嚴(yán) 重腐蝕破壞。 (2)微生物對(duì)土壤腐蝕的影響在缺氧的土壤條件下，如密實(shí)、潮濕 的粘土深處，金屬腐蝕似乎較難進(jìn)行。 圖5-9雜散電流腐蝕實(shí)例示意圖 5.2.5.4土壤腐蝕性的估計(jì)土壤腐蝕性的估計(jì) 表5-2ANSI土壤腐蝕性綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/AWWA C105/A21.15) 5.2.6防止土壤腐蝕的措施防止土壤腐蝕的措施 (1)覆蓋層保護(hù)在土壤中普遍使用焦油瀝青及環(huán)氧煤瀝青質(zhì)的覆蓋 層。 (2)改變土壤環(huán)境在酸度高的土壤里，在

19、地下構(gòu)件周?chē)畛涫沂?碎塊可以減輕腐蝕。 (3)陰極保護(hù)延長(zhǎng)地下管道壽命的最經(jīng)濟(jì)方法是把適當(dāng)?shù)母采w層和 陰極保護(hù)法結(jié)合起來(lái)，既可以彌補(bǔ)保護(hù)層的不足，又可以減小陰極 保護(hù)的電能消耗。 5.3淡水腐蝕和海水腐蝕淡水腐蝕和海水腐蝕 5.3.1淡水腐蝕 5.3.2海水腐蝕 5.3.1淡水腐蝕 5.3.1.1淡水腐蝕的特點(diǎn) 5.3.1.2淡水腐蝕機(jī)理 5.3.1.3淡水腐蝕的影響因素 5.3.1.1淡水腐蝕的特點(diǎn) 淡水是的含鹽量少，一般呈中性，如江河湖泊的水等。一般 情況下，淡水的腐蝕性較弱。在淡水中的腐蝕是氧去極化腐 蝕，即吸氧腐蝕。水中有著足夠的溶解氧的存在是金屬腐蝕 的最根本原因。淡水中含鹽量低

20、，導(dǎo)電性差。電化學(xué)腐蝕的 電阻比在海水中大。由于淡水的電阻大，淡水中的腐蝕主要 以微電池腐蝕為主。 表5-3世界河水溶解物的平均值(%) 5.3.1.2淡水腐蝕機(jī)理 金屬在淡水中的腐蝕主要是氧去極化的電化學(xué)腐蝕過(guò)程，通常 受陰極過(guò)程控制。我們以鐵為例 ，它的反應(yīng)過(guò)程如下： 陽(yáng)極反應(yīng)：Fe Fe 2+ + 2e 陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e- 4OH- （吸氧反應(yīng)） 溶液中：Fe 2+ + 2OH- Fe(OH)2 進(jìn)一步氧化 ：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O Fe(OH)3 氫氧化鐵部分脫水成為水銹： 2Fe(OH)3-2H2O Fe2O3.H2O 或 Fe(OH)3- H2O FeO

21、OH 5.3.1.3淡水腐蝕的影響因素 1)pH值影響鋼鐵的腐蝕速度與淡水的pH值關(guān)系如圖5-10所示 由圖可見(jiàn)，當(dāng)pH值在49 范圍內(nèi)腐蝕速度與pH值 無(wú)關(guān)，這是因?yàn)殇摰谋?面有一層氫氧化物膜， 氧要通過(guò)膜才能起去極 化作用。當(dāng)pH值小于4 時(shí)，膜被溶解，發(fā)生放 氫，腐蝕加劇。當(dāng)堿度 很高時(shí)，鈍化膜重新被 破壞，鐵生成可溶性 NaFeO2，因而腐蝕速度 上升 圖5-10淡水中軟鋼的腐蝕 速度與pH值的關(guān)系 圖5-11含有C和HC水中鋼的腐蝕 速度與pH值的關(guān)系 若水中含有Cl-和HCO3-， 即便pH值在8附近腐蝕 的也非?？欤缱髨D 所示。 2)溶氧的影響淡水的腐蝕受陰極過(guò)程所控制，所以除

22、酸性強(qiáng)的水以 外，腐蝕速度與溶氧量及氧的消耗成正比(圖5-12)， 圖5-12碳鋼的腐蝕速度與水中溶氧量的關(guān) 系 而當(dāng)溶氧超過(guò)一定值，金屬發(fā)生鈍化，使腐蝕速度急劇下降(圖5-13)。 但是在酸堿度高或含鹽多的水中金屬是難以鈍化的。 圖5-13高溶氧水中碳鋼的腐蝕 速度與溶氧量的關(guān)系 3)溶解成分的影響隨鹽含量的增加，水的電導(dǎo)率增加，局部電流也增 加，同時(shí)腐蝕產(chǎn)物易離開(kāi)金屬表面，導(dǎo)致腐蝕速度增加。當(dāng)鹽含量超 過(guò)一定濃度時(shí)，氧的溶解度降低，因而腐蝕速度又減小，如下圖所示 圖5-14水中鋼的腐蝕速度與鹽含量的關(guān)系 溶解成分的影響總結(jié) 淡水中的一般陽(yáng)離子（如K+、Na+等）影響不大：如果水中溶解有 C

23、u 2+、Fe3+、Cr3+、Hg2+等具有氧化性的重金屬離子，則會(huì)促進(jìn)陰極反 應(yīng)；而Ca2+、Zn2+、Fe2+則具有一定的防腐蝕作用。含Ca、Mg鹽類(lèi)多的 天然淡水為硬水，反之為軟水。一般的，軟水比硬水腐蝕性打，原因 是硬水中的中碳酸鈣在鋼的表面形成CaCO3的膜，阻止了氧的擴(kuò)散。 陰離子一般都是有害的。如Cl-等鹵素元素是產(chǎn)生點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕 的原因之一：SO42-或NO3-比Cl-的影響??；ClO-、S2-等也是有害的。而 PO43-、NO2-、SiO3-等有緩蝕作用；HCO3-和Ca2+共存是也有抑制腐蝕的 效果 4)水溫的影響在腐蝕速度受水中氧擴(kuò)散控制的情況下，水溫 每上升10，鋼的

24、腐蝕速度提高約30%。 圖5-15在3%食鹽水中溫度對(duì) 鐵腐蝕速度的影響 如左圖所示，隨著溫度 的上升，鐵的腐蝕量 增加，在80攝氏度腐 蝕量最大，在此溫度 以上由于溶氧減少而 腐蝕速度減少。而在 密閉系統(tǒng)中，隨溫度 上升溶氧不能放出， 腐蝕速度同樣繼續(xù)增 加 5)流速的影響流速的影響和其他因素相聯(lián)系，比較復(fù)雜。 圖5-16金屬腐蝕速度與水流速的關(guān) 系示意圖 流速較低時(shí)，腐蝕 速度隨流速增 大而增大，原 因是到達(dá)金屬 表面的氧增多 使微陰極的作 用增加 當(dāng)流速增加到一定 程度，氧到達(dá) 表面速度可建 立起超強(qiáng)氧化 條件，使鋼進(jìn) 入鈍態(tài)，腐蝕 速度急劇下降 當(dāng)流速增到更高， 金屬表面的保 護(hù)層由于機(jī)械 性沖刷而破壞 ，腐蝕速度重 新增加 5.3.2海水腐蝕 一、海水腐蝕的特點(diǎn) 海洋約占地球表面積的7/10。海水含有各種鹽分，是自 然界中數(shù)量最大、而且腐蝕性非常強(qiáng)的天然電解質(zhì)。常用 的金屬和合金在海水中大多數(shù)會(huì)遭受腐蝕。例如，各種類(lèi) 型的艦船、海上采油平臺(tái)、礦物開(kāi)采和水下輸送及儲(chǔ)存設(shè) 備、海岸