金属腐蚀类型及预防措施有哪些？

金属腐蚀根据腐蚀环境和腐蚀形态的不同，有许多不同的分类方法。按周围介质和环境条件可分为高温气体腐蚀和常温气体腐蚀，电解液和非电解液腐蚀，土壤腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀、生物腐蚀以及在其他各种特殊环境中的腐蚀等。按破坏形式可分为腐蚀和局部腐蚀。局部腐蚀又可分为斑状腐蚀、陷坑腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、剥蚀和裂纹腐蚀等。下面按腐蚀特征和材料本身所显示的腐蚀形态来区分腐蚀类型。

（1）均匀腐蚀 均匀腐蚀是指在金属表面上发生的比较均匀的大面积腐蚀，这是一种常见的腐蚀形态。一般腐蚀结果是金属基体厚度逐渐变小，直至完全破坏。

均匀腐蚀在汽车制造中随处可见。金属材料存放在露天的仓库中，因没有防雨措施，生成棕黄色的铁锈，严重的呈片状剥落，造成金属材料及半成品报废。有的金属材料长期积压，超过防锈期，锈蚀严重。预防措施如下。

① 金属材料放入库房内存放，或者在有防雨措施的条件下储存。地面须是水泥地面，在距地面30cm以上堆垛。加强材料的入库管理，先入库材料先发出，以避免金属材料长期积压造成锈蚀。

② 选择合适的金属表面保护材料。在金属表面采用镀层或涂装保护。也可直接涂防锈油来达到保护的目的。

③ 改变储存环境的条件，如降低库房中的湿度。

（2）电偶腐蚀 如图1-3所示，当两种不同的金属浸在具有腐蚀性和导电性的溶液中时，两金属腐蚀电位之间通常存在着差异。如果这些金属相互接触或用导线连通，由于受到极化，腐蚀电位较低的金属在接触后腐蚀速率增加变为阳极；而腐蚀电位较高的金属腐蚀速率下降变为阴极。这种腐蚀称为电偶腐蚀或双金属腐蚀。例如，图1-3中的Cu成为阴极，Al成为阳极，Al的腐蚀因为两者接触而被加速了。

因此，汽车结构的设计应避免铜、铝直接接触的结构组合件，以防止电偶腐蚀。不同金属的零件装配在一起时，尽可能选择腐蚀电位序中电位差小的材料。避免大阴极、小阳极的不利效应。在不同的金属间尽可能使用绝缘材料。使用防锈材料时，要防止阳极部位漏涂或破损。应避免使用两种在电位序中腐蚀电位相差较大的材料作螺纹连接。设计时选用容易更换的阳极部件或将其加厚以延长使用寿命，或者安装一块比电偶接触的两种金属的腐蚀电位都负（更不耐腐蚀）的第三种金属（形成阴极保护）。

（3）缝隙腐蚀 浸在腐蚀介质中的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内会发生强烈的局部腐蚀，这类腐蚀常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物以及螺母和螺钉下缝隙内积存的少量静止水或其他污染溶液有关。因此这种腐蚀形态称为缝隙腐蚀，也称为沉积物腐蚀或垫片腐蚀。如图1-4所示，这类腐蚀的特征是反应均匀地发生在缝隙内的全部表面上，腐蚀一旦开始，发展速度不断加快，而其余表面腐蚀速度很小。产生缝隙腐蚀的沉积物有砂石、尘埃、腐蚀产物和其他固体。沉积物起到屏蔽作用，在其下面形成液体不流动的环境，内部电解质溶液浓度与外部电解质溶液浓度大不相同，如氧、氯离子浓度不同，形成腐蚀电池。缝隙内部为阳极受到腐蚀，而外部为阴极。金属与非金属接触处都能引起缝隙腐蚀。缝隙腐蚀通常发生在宽度等于或小于百分之几厘米的窄缝处，很少发生在几厘米宽的沟缝中，腐蚀仅局限于屏蔽区域。

汽车驾驶室顶盖的流水槽、封闭和半封闭结构的空腔内部、车厢板等汽车驾驶室顶盖的流水槽、封闭和半封闭结构的空腔内部、车厢板等焊接接合部位、车架铆钉、螺栓垫圈等部位，由于水分、盐分和其他污染物等的侵蚀，可能造成缝隙腐蚀，严重的易造成穿孔腐蚀。

为了防止缝隙腐蚀，除了从结构设计考虑，可采用涂层加以保护，如采用高泳透力的阴极电泳涂料。在车身装配中，为了防止车门、车盖等折边部位和接合部位腐蚀，须加涂密封胶、防锈蜡，防止渗水，提高防锈性能。产品和设备为避免腐蚀，采用焊接代替铆接或螺杆连接。经常检查设备的状况，及时清除沉积物。使用完整的不吸水衬垫材料，采用含缓蚀剂的防锈衬垫材料。

（4）晶间腐蚀 晶间腐蚀仅发生于轻合金和奥氏体不锈钢中。金属内部晶粒的晶间与晶粒本体状态不一，当有电解质和腐蚀剂存在的时候，晶间和界面受到侵蚀，这种侵蚀的结果使金属强度减弱并脆化，但这种侵蚀非常细微，连肉眼都看不见，而材料很快被破坏以致在使用中发生事故。如镁合金和不锈钢的腐蚀多为晶间腐蚀。在酸洗车间使用的不锈钢工位器具的焊缝处易发生晶间腐蚀。

合理地选用合金材料；在冶炼钢铁时，加入稳定的添加剂；合理选择热处理工艺；降低不锈钢中的碳含量等，均可改变金属的耐晶间腐蚀性能。

（5）冲刷腐蚀 这种腐蚀是腐蚀性流体和金属表面间的相对运动引起的金属或涂层的加速腐蚀和破坏。如热蒸气可以氧化金属，然后在高速流动下冲走本来可以起保护作用的膜。其腐蚀速度一方面取决于金属表面状态及其本身的耐蚀性，另一方面取决于流体的腐蚀性和流速、方向等。许多金属是依靠表面上产生的钝化膜抵抗冲刷腐蚀，如铝、钛、不锈钢等，当保护性表层受到破坏或磨损后，腐蚀就会加剧。如汽车生产中的各种管路以及锅炉、热交换器、热水管道、蒸汽管道、压缩空气管道等，由于流动介质不同、流速不同，产生的冲刷腐蚀程度也不同。

为防止发生冲刷腐蚀，可在锅炉、热交换器等流动介质中添加无机磷酸盐、有机磷酸盐等缓蚀剂，或选择耐磨损、耐蚀性好的材料，或在金属表面涂覆保护层。

（6）孔蚀 孔蚀是在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀形态，一般形成表面直径等于或小于深度的腐蚀孔洞。

当金属的保护层破裂时，会引起局部腐蚀，破裂的膜为阳极，没破裂的膜为阴极。在应力集中的部位产生孔蚀，引起或加速应力腐蚀和腐蚀疲劳。孔蚀是破坏性和隐患大的腐蚀形态，腐蚀孔洞小，而且常常被腐蚀产物遮盖难以检查到，会导致突发性事故。

在汽车制造中，多种孔蚀破坏是由氯化物中的氯离子引起的。如盐炉淬火未除净残盐，对孔蚀影响大；汽车离合器压盘、分离杆、弹簧、量具、刃具等，由于残盐清洗不净，会使表面产生针状锈点，继续向下扩展成为孔蚀。一般的清洗方法很难除净残盐，可采用喷砂处理或用盐酸进行酸洗处理。也可用高温水煮或高压水冲洗，之后都要进行防锈处理。

防止缝隙腐蚀的措施也适用于防止孔蚀。选择耐孔蚀的合金材料来制造设备，或选用牺牲性阳极保护层。

（7）氢脆 金属在酸性电解质溶液中，由于腐蚀反应，氢在金属表面上析出，并扩散到金属内部，由于氢浓度的增加和局部氢分压的上升，造成材料破裂。

弹簧钢零件镀锌时，为了避免氢脆可采用200℃左右高温去氢。在钢板酸洗过程中，可加入酸洗缓蚀剂，以减少氢析出，防止氢脆。电镀中可选择合适的镀液、控制电流、加温除氢等。在易产生氢脆的高强度钢中加入镍或钼，减少氢脆的敏感性。