当金属与空气中的氧气和水发生反应并氧化时,就会生锈。靠近海边的金属之所以容易生锈,是因为盐的性质,很容易吸收空气中的水分。在水边使用的不锈钢制品之所以不容易生锈,是因为它们含有比其他金属更多的铬和镍。铬原子与空气中的氧气和水发生反应,形成一层几纳米厚的看不见的薄膜,以防止氧化。
即使这层薄膜被破坏,它也会立即与空气发生反应,具有自我修复的特性,保护里面的金属。这称为钝化膜。有利用这种特性来防止生锈的表面处理,例如镀铬和镀镍。
不锈钢的腐蚀类型
全面腐蚀
是金属的整个表面被随机腐蚀的状态。室外空气中发生的腐蚀多为全面腐蚀,在氧化力较弱的环境中进行缓慢。
孔蚀或者点蚀
仅在金属的一部分发生的腐蚀。暴露在海风中的沿海护栏经常会出现腐蚀现象。这是因为在氯离子较多的环境中,维持钝化膜所需的铬不足,无法形成膜,侵蚀由此而进展。
缝隙腐蚀
与点蚀类似,是局部发生的腐蚀。在结构上,它发生在金属结合的地方看不到的极小缝隙中。腐蚀从那里开始,因为维持钝化膜所需的氧气在间隙中不足。缝隙腐蚀往往是不锈钢在海水中腐蚀的原因。
晶间腐蚀
焊接或热处理引起的腐蚀。金属的结构排列和结构本身根据温度而变化。加热导致碳和铬结合形成碳化铬,导致缺乏钝化膜所需的铬,并从那里开始腐蚀。
异种金属接触腐蚀
当不同的金属在水中接触时发生的腐蚀。一种结合的金属是正的,另一种是负的。正极金属与负极金属的面积比影响腐蚀速率。
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