建筑用鋼質(zhì)量控制-鋼材的腐蝕與防止（土木工程材料）

鋼材的腐蝕鋼鐵和周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的破壞叫做鋼鐵的腐蝕。鋼鐵在空氣、海水、土壤、高溫中工作或和酸、堿、鹽等化學(xué)介質(zhì)接觸時，都會產(chǎn)生不同程度的腐蝕。腐蝕的危害性很大，它不但使鋼鐵的外形、色澤和力學(xué)性能發(fā)生變化，而且還損失大量的鋼鐵材料。此外由于腐蝕還需要大量的費用進行檢修，采取各種防腐措施的費用以及設(shè)備因腐蝕而停工減產(chǎn)的損失就更為可觀。鋼材的腐蝕根據(jù)鋼鐵腐蝕過程的不同特點，可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。(1)化學(xué)腐蝕鋼鐵與周圍介質(zhì)（非電解質(zhì)）接觸時單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕一般發(fā)生在干燥的氣體或不導(dǎo)電的液體（潤滑油或汽油）場合中。例如，鋼鐵和干燥氣體如氧氣（O2）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、氯氣（Cl2）等接觸時，在鋼鐵表面上生成相應(yīng)的化合物，如氧化物、硫化物、氯化物等，從而使鋼鐵零件因腐蝕而破壞。氧化是最常見的化學(xué)腐蝕，形成的氧化膜通過擴散逐漸加厚。如果能形成致密的氧化膜（如鉻和鋁）并具有防護作用，則能阻止氧化膜繼續(xù)向鋼鐵內(nèi)部發(fā)展。溫度對化學(xué)腐蝕的影響很大，隨著溫度的升高，鋼鐵材料更容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。以鋼材為例，在加熱至高溫時，表面極易生成一層氧化皮（由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成）。通過擴散，使氧化皮逐漸加厚，造成損耗。高溫下加熱時間越長，氧化損耗越嚴(yán)重。在實際生產(chǎn)中，由單純的化學(xué)腐蝕引起鋼鐵的損耗較少，更多的是電化學(xué)腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕當(dāng)金屬和電解液接觸時，由電化學(xué)作用而引起的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。例如鋼鐵在電解液溶液（酸、堿、鹽溶液）以及海水中發(fā)生的腐蝕，地下鋼鐵管道在土壤中的腐蝕，鋼軌處于潮濕空氣中的腐蝕等等，均屬于電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕的發(fā)生主要是由于鋼鐵具有一定的電極電位，而不同的金屬有不同的電極電位。工程上的金屬或合金，它們的組織一般是不均勻的，當(dāng)它們與電解液接觸時，不均一的晶體或組織將具有不同的電極電位，結(jié)果在金屬或合金中形成大量的微小原電池，就產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕。例如，碳鋼的組織是由鐵素體和滲碳體兩相組成，鐵素體的電極電位比滲碳體低，當(dāng)有電解液（如潮濕空氣）存在時，即可形成原電池，鐵素體