腐蚀现象与研究.docx
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腐蚀现象与研究
腐蚀现象与研究
腐蚀现象非常普遍，从天上（飞机）到地上（火车，汽车，各种用具――），从地上到地下（地下管道，设施），无不存在腐蚀问题。
有些是我们可直接观察到的――宏观腐蚀，有些是我们眼睛观察不到的微观腐蚀。
目前，广泛理解和接受的材料腐蚀定义是“材料腐蚀是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象”。
腐蚀对于各种材料都可能发生，金属腐蚀现象我们经常见到，其它非金属材料的腐蚀也是普遍存在的，
由于时间所限，这里我们还是以金属的腐蚀为讨论对象。
所谓金属腐蚀指金属与周围环境发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏，多数情况下，金属腐蚀后失去金属特性，往往变成某种化合物。
如金属构件在大气、酸、碱、盐水种的腐蚀，金属在热加工时氧化皮的形成。
一金属腐蚀与防护科学在发展国民经济中的意义
1．金属腐蚀问题遍及国民经济各个领域
从发展历程来看，人们首先并且仍在广泛地研究金属腐蚀。
这种趋向是由于两方面因素引起的：
一方面，从性能和经济两方面考虑，由于“物美价廉”，金属材料仍是人类广泛而大量使用的材料；另一方面，在地球上，绝大多数金属是以化合态——定义（1—37）中的腐蚀态——存在的，金属腐蚀是一种自然趋势，这种趋势可用热力学第二定律（熵增原理，
时，过程可自发进行）及自由能变化（
过程可自发进行）来定量地表述。
19世纪的赫胥黎在介绍达尔文的进化论时，对于宇宙过程（即自然过程）得到如下的精辟而富于哲理的看法：
…
“大自然常常有这样一种倾向，就是讨回她的儿子——人——从她那儿借去而加以安排结合的、那些不为普遍的宇宙过程所赞同的东西”。
（1—48）
在金属界，确是如此。
人类从大自然通过采掘“借来”矿石，耗费能量将矿石还原成金属，并加工成构件，组成桥梁、船舶、铁道、房屋……，有时是赫然而存。
但是，大自然的风雨、日照、振动、潮汐……，不停地工作，通过腐蚀、磨损、断裂等失效方式，“讨回”本来是属于她的东西。
金属腐蚀是一种化学变化，又是矿石还原的逆过程；金属腐蚀既是一种自然趋势，就是人的本身，也是浩劫难逃。
但是，作为人类整体，仍在与大自然作斗争，反抗各种失效，希望延年益寿。
腐蚀是悄悄自发进行的一种冶金的逆过程。
从日常生活到交通运输、建筑、机械、石油化工、冶金、国防以及使用金属的场合均有不同程度的腐蚀问题。
例如，自然环境（大气、土壤、海洋、生物和微生物等）和工业介质（酸、碱、盐、工业水、熔盐、燃气等）都有可能造成材料的腐蚀,它的危害遍及所有的行业,包括冶金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发和基础设施等。
除了材料、能源的消耗和设备的失效等直接损失外,腐蚀还可能进一步引起物料的污染和产品质量下降、工艺流程的中断、装置的泄漏、爆炸和人员伤亡以及大规模的环境污染等间接损失。
这类间接的腐蚀损失往往会比直接损失更大,甚至难以估算。
据统计（【14】－2）：
每年花费大量资源和能源生产的钢铁，有40％左右受到腐蚀，而腐蚀后完全变成铁锈不能再利用的约占10％，这一数字为腐蚀学界所认同。
按此计算，我国每年腐蚀掉不能回收利用的钢铁达1000多万吨，大致相当于宝山钢铁厂一年的产量。
想想宝钢的建设和发展过程，想想冶炼这1000多万吨钢所消耗的各种资源、能源和人力，腐蚀对钢铁的吞噬真是太惊人了!
腐蚀对其他金属材料和非金属材料的破坏同样也是巨大的。
70年代前后许多工业发达国家相继都进行过较为系统的腐蚀调查。
美国、英国、日本、前苏联、西德、波兰、瑞典、澳大利亚、印度等国都作过类似的腐蚀调查[1]。
这对普通群众防腐蚀意识的启蒙,腐蚀科学的发展和腐蚀防护技术的进步都起了重要作用。
这些报告达到了一种共识:
国民经济为腐蚀付出了巨额的代价,其数值可占各国ＧＮＰ的1%～5%,但其中大约四分之一是可以通过改善防腐蚀措施来避免的。
因金属腐蚀给国民经济带来的经济损失相当于国民经济总产值的1.5—4.2%左右。
1984年世界主要工业发达国家年腐蚀统计列于表1中。
表1.1984年世界主要工业发达国家年腐蚀统计――此表放入powerpoint
国别
腐蚀损失
占国民经济总产值（%）
国别
腐蚀损失
占国民经济总产值（%）
美国
750亿美元
4
英国
100亿英镑
3.5
苏联
147亿卢布
2
法国
1150亿法郎
1.5
联邦德国
300亿马克
3
日本
130-150亿美元
1.3
腐蚀对能源造成的过度消耗不仅在钢铁的损失，还有设备因腐蚀而使效率降低。
例如美国的沸水核反应堆，1980—1991年间容量利用率由于腐蚀问题每年平均减少6％，1982年最大达18％。
在我国，因为腐蚀使传热效率降低，每年多消耗1750万吨标准煤；排出的有害气体也大大增加。
腐蚀也影响到人们的日常生活，如：
举例：
【12】p2－3：
图
由于主水管的腐蚀破损，造成约一万户的家庭断水，见“12－腐蚀图片”的Powerpoint文件。
因此近年来一些国家又开展了不同规模的腐蚀调查。
美国的腐蚀调查[2,3]
1949年美国采用Ｕｈｌｉｇ方法估计年腐蚀损失为55亿美元。
1975年在美国由ＢａｔｔｅｌｌｅＭｅｍｏｒｉａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ和ＮａｔｉｏｎａｌＢｕｒｅａｕｏｆＳｔａｎｄａｒｄｓ共同进行腐蚀调查。
该调查结果推算美国年腐蚀损失为825亿美元,相当于ＧＮＰ的4.9%。
1995年ＢａｔｔｅｌｌｅＭｅｍｏｒｉａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ对20年来的变化进行重新评估,调查表明美国每年腐蚀损失为3000亿美元,相当于4%～5%ＧＮＰ。
美国1998年总的腐蚀损失为2757亿美元,其中直接经济损失为1379亿美元。
具体腐蚀损失数据见表1。
为了预防和减轻腐蚀的危害,人们不得不付出相当的代价。
这种代价称之为腐蚀损失（ＣｏｓｔｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎ）,即国民经济为解决腐蚀问题而付出的总费用。
以合理的代价取得所需要的腐蚀防护效果是腐蚀控制工程的任务。
腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一,目前,经济发达国家和地区正在以大幅度提高能源效率、资源效率和环境效率作为国家发展的战略目标和前瞻性投资的依据。
特别是近20年来我国国民经济生产总值急剧增长,经济结构和管理模式都发生了很大变化,各行业的腐蚀状况与过去有了明显的不同,特别是随着大规模基础设施建设投入的增加,腐蚀控制问题更关系到国家的百年大计,对我国腐蚀状况的了解就变得尤为重要。
我们应该通过腐蚀调查对腐蚀所造成的损失有一个比较准确的估计,以便进一步寻求控制腐蚀的对策和措施。
腐蚀调查的结果可以为有关部门的宏观决策提供科学依据。
所以，由中国工程院牵头，1999年～2002年本次建国以来我国所进行的最大规模的一次全行业腐蚀调查,
调查实施过程中邀请了4位院士和能源、交通、建筑、机械、化工、基础设施、水利和军事设施与装备等八个重点工业部门的三十多位腐蚀专家组成调查组,。
调查结果如下（两种方法的结果）：
Uhlig方法是从生产、制造方面单纯地累加直接防蚀费进行评估。
例如,要算出表面涂装、镀层等表面处理、耐蚀材料、防锈油、缓蚀剂、电化学保护、腐蚀研究、腐蚀检测等所需费用。
Hoar方法是按各使用领域的腐蚀损失和防蚀费的总和进行推算。
由于使用领域涉及到许多方面,而且同一使用领域的使用地点分散在全国各地,调查相当困难,于是采用函调的方法,并进行有针对性的访问,在得到可靠的数据后利用统计方法推算。
前面讲过，除了材料、能源的消耗和设备的失效等直接损失外,腐蚀还可能进一步引起物料的污染和产品质量下降、工艺流程的中断、装置的泄漏、爆炸和人员伤亡以及大规模的环境污染等间接损失。
这类间接的腐蚀损失往往会比直接损失更大,甚至难以估算。
间接腐蚀损失如何评估?
美国是将直接腐蚀损失加倍计算总腐蚀损失,即间接腐蚀损失与直接腐蚀损失相当,日本则是将用Ｕｈｌｉｇ方法推算的结果代入到投入/产出方法中计算,得到腐蚀损失（包括直接和间接腐蚀损失）是用Ｕｈｌｉｇ方法推算结果的2.43倍,即间接腐蚀损失是直接腐蚀损失的1.43倍,我国控制腐蚀的水平远不如美国、日本,设我国间接腐蚀损失是直接腐蚀损失的1.5～2倍看起来是合理的。
这样我国的腐蚀损失为5～6千亿元。
2．危及人身安全
除了腐蚀引起严重的经济损失以外，腐蚀事故经常危及人身安全。
当腐蚀导致失火、爆炸、桥梁坍塌、飞机坠毁、核反应堆泄漏等重大事故，其后果更是灾难性的。
近几年由于腐蚀所引起的灾难性事故屡见不鲜。
如：
●1985年8月12日，日本一架波音747客机由于被腐蚀断裂而坠落,一次死亡500余人。
1979年
（2）石油贮罐因腐蚀爆炸起火伤亡几十人。
【14】－p2
●1967年12月，位于美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄桥突然塌入河中，死亡46人。
事后检查，是由于钢梁因为应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳而产生裂缝所致。
●英国内普罗石油化工公司环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环己烷蒸气管爆炸，死28人，伤105人，损失达1亿美元。
●1965年3月4日，美国路易安那州输气管线破裂着火，死17人，事后检查是由于管线产生应力腐蚀破裂。
●1949年10月，美国俄亥俄州煤气公司天然气贮罐腐蚀破裂，造成128人死亡。
●1970年，日本大阪地下铁道的管道因腐蚀破坏而折断，造成瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。
●1985年8月12日日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠毁，一次死亡500多人。
●1971年5月和1972年1月，四川省某天然气输气管线因发生硫化氢应力腐蚀而两次爆炸，引起特大火灾，仅其中一次就死亡24人。
●1979年，我国某市液化石油气贮罐爆炸起火，死伤几十人。
“重庆井喷”的资料:
在12月23日夜晚，高桥镇小阳村，由中石油集团西南油气田分公司开采的这口“川东北气矿罗家16号井”,――――一口正在开发中的含有高硫化氢的气井发生剧烈井喷，富含硫化氢（H2S）和二氧化碳（CO2）的天然气在深夜中蔓延。
临近四乡镇沉睡中的百姓突然受到致命毒气的袭击。
井喷持续了84小时之久。
据事后统计，当地群众中死亡232人（另有两名井上工人），住院549人，门诊就医者18096人，更有65632人被迫星夜离开家园逃难。
由企业生产事故而伤及驻地民众，波及近十万人口。
这场特大事故，正是一起可怕的公共性灾难。
3．污染环境
腐蚀引起的环境污染也很严重，由于金属腐蚀造成设备跑、冒、滴、漏，可能使许多有毒的物质泄漏污染环境，危害人民身体健康，破坏生态平衡。
举例：
【12】p2－3：
图3埋在地下六年后的一油罐的点蚀情况，见“12－腐蚀图片”的Powerpoint文件。
【14】－2：
随着人们对可持续发展战略认识的深化，对保护自然资源、能源和环境的呼声不断高涨，腐蚀的严重危害更加受到人们的关注。
虽然工业对环境的污染不仅仅是设备腐蚀造成的，但腐蚀确实占了很大的份额。
设备和管道因腐蚀而泄漏，使有毒有害物料进入大气、土壤和水源，既污染了环境，又是生产物料的浪费。
为了减轻腐蚀，保护设备，使用某些涂料和缓蚀剂（如水处理中使用的铬酸盐、聚磷酸盐）对环境也是有害的。
总之腐蚀给国民经济带来巨大损失，造成灾难性事故，浪费资源和能源，污染环境，危害巨大，因此研究金属发生腐蚀原因、研究腐蚀规律，采取有效的防护措施，在国民经济发展中有着重要意义。
通过本次腐蚀调查我们清楚地看到腐蚀损失的严重性和普遍性,即便按当前不十分完全的统计,每年为腐蚀支付的直接费用已达人民币2000亿元以上。
如果考虑间接损失,腐蚀费用的总和估计可达5000亿元,约占国民经济总值的5%。
这是一笔相当可观的开支,每个国民平均每年要支付近500元的腐蚀费用。
腐蚀相当于材料和设施的癌症。
如果说医学是研究和保护人类自身健康的科学;环境科学是研究和保护包括人类在内的整个生物界与自然相互依存的环境的科学,那么腐蚀科学则是研究和保护人类物质文明赖以建立和发展的基础设施———金属结构和设备的一门科学。
因此,参与调查的科学家呼吁，希望政府和社会能像关注医学、环境科学和减灾一样关注腐蚀问题。
二：
金属腐蚀与防护所研究的内容
研究金属材料与环境介质作用的基本规律,
既要从热力学研究金属腐蚀的可能性，
更重要的是从动力学研究金属腐蚀的速率和机理。
研究在多种条件下控制或防止腐蚀的措施。
三．金属腐蚀的分类【8】p3：
由于金属腐蚀的领域广、机理比较复杂，其分类方法也是多样的。
常见的金属腐蚀的分类有下列几种方法。
（1）按照腐蚀过程的历程分类。
（2）按照腐蚀的形式分类。
（3）按照腐蚀的环境分类。
（一）、按腐蚀过程的历程分类
金属腐蚀按腐蚀过程中的作用和机理可分为四大类，即：
化学腐蚀、电化学腐蚀、在力学和环境共同作用下的腐蚀、微生物腐蚀。
（下表放入Powerpoint）
（一）
化学腐蚀指金属与环境介质直接发生反应，而在反应过程中没有电流产生，它是一种氧化还原反应的化学反应。
电化学腐蚀（ElectrochemicalCorrosion）是指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏，反应过程中有电流产生。
通常按电化学机理进行的腐蚀反应至少有一个阳极反应和阴极反应。
并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成回路。
阳极反应是氧化过程，即金属失去电子而成为离子状态进入溶液；阴极反应是还原过程，即金属内的剩余电子在金属表面／溶液界面上被氧化剂吸收。
电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。
金属在大气、海水、土壤及酸、碱、盐等介质中所发生的腐蚀皆属此类。
水溶液是最普遍的电解质溶液。
“天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜。
”（高享，老子注释）――如“水滴石穿”，不仅是重力机械作用，也有腐蚀的作用。
很多亮晶晶的材料，（不锈钢，铝合金，）在水溶液的腐蚀下，黯然失色，甚至被损毁。
电化学作用也可以和机械、力学、生物作用共同导致金属的破坏。
当金属同时受到电化学和拉应力作用时，将发生应力腐蚀破裂。
当电化学和交变应力共同作用时，金属会发生腐蚀疲劳。
若金属同时受到电化学和机械磨损的作用，则可发生磨损腐蚀。
微生物的新陈代谢产物能为电化学腐蚀创造必要的条件，促进金属的腐蚀，称为微生物腐蚀。
（二）、按腐蚀的形式分类
根据腐蚀的形式，可将腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。
图1－1中的破坏类型1和2属前者，3至9属后者。
1，全面腐蚀（GeneralCorrosion）腐蚀分布在整个金属表面上，它可以是均匀的，也可以是不均匀的。
碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀属于均匀腐蚀。
2．局部腐蚀（LocalizedCorrosion）局部腐蚀主要发生在金属表面某一区域，而表面的其他部分则几乎未被破坏。
尖兵形象水，水之形，避高而趋下，兵之形，避实而击虚。
――孙子兵法
局部腐蚀即专门腐蚀一些薄弱部位，导致材料被破坏。
局部腐蚀有很多类型，主要包括：
下图放入powerpoint文件。
（1）小孔腐蚀（Pitting）。
这种破坏主要集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。
通常其腐蚀深度大于其孔径。
严重时可使设备穿孔。
不锈钢和铝合金在含有氯离子的溶液中常呈现这种破坏形式。
（2）缝隙腐蚀：
（CreviceCorrosion）。
，金属在腐蚀性介质中其表面或因铆接、焊接、螺纹连接，与非金属连接，或因表面落有灰尘、砂粒、垢层、浮着沉积物等固体物质时，由于接触面间的缝隙内存在电解质溶液而产生的腐蚀现象。
缝隙腐蚀在各类电解液中都会发生。
钝化金属如不锈钢、铝合金、钛等对缝隙腐蚀的敏感性最大。
（3）电偶腐蚀（GalvanicCorrosion）。
凡具有不同电极电位的金属相互接触，并在一定的介质中所发生的电化学腐蚀即属电偶腐蚀。
例如热交换器中的不锈钢管和碳钢花板连接处，碳钢在水中作为阳极而被加速腐蚀。
（4）晶间腐蚀（IntergranularCorrosion），这种腐蚀首先在晶粒边界上发生，并沿着晶界向纵深处发展。
这时，虽然从金属外观看不出有明显的变化，但其力学性能却已大为降低了。
通常晶间腐蚀出现于奥氏体、铁素体不锈钢和铝合金的构件。
（5）应力腐蚀破裂（StressCorrosionCracking）。
金属在拉应力和腐蚀介质共同作用下，使金属材料发生腐蚀性破裂。
根据腐蚀介质性质和应力状态的不同，在金相显微镜下，显微裂纹呈穿晶、沿晶和或两者混合形式。
应力腐蚀破裂是局部腐蚀中危害最大的，因为它们发生后用肉眼在金属表面很不易察觉，一般也没有预兆，具有突然破坏的性质。
（6）氢脆（HydrogenEmbrittlement）。
在某些介质中，因腐蚀或其他原因而产生的氢原子可渗入金属内部，使金属变脆，并在应力的作用下发生脆裂。
例如含硫化氢的油、气输送管线及炼油厂设备常发生这种腐蚀。
（7）腐蚀疲劳（CorrosionFatigue）。
金属材料在交变应力和腐蚀介质共同作用下的一种腐蚀。
（8）选择性腐蚀（SelectiveCorrosion）。
合金中的某一组分由于优先地溶解到电解质溶液中去，从而造成另一组分富集于金属表面上。
例如黄铜的脱锌现象即属于这类腐蚀。
此外，还有磨损腐蚀，浓差腐蚀等也属于局部腐蚀之列。
（三）、按照腐蚀的环境分类
按照腐蚀的环境，可将腐蚀分为干腐蚀（DryCorrosion）和湿腐蚀（WetCorrosion）两类。
干腐蚀是指金属在干的环境中的腐蚀。
例如金属在干燥气体中的腐蚀。
湿腐蚀是指金属在湿的环境中的腐蚀。
湿腐蚀又可分为：
1．自然环境下的腐蚀
（1）大气腐蚀（AtmosphericCorrosion）。
（2）土壤腐蚀（SoilCorrosion）。
（3）海水腐蚀（CorrosioninSeaWater）。
（4）微生物腐蚀（MicrobialCorrosion）。
2．工业环境中的腐蚀
（1）酸、碱、盐介质的腐蚀。
（2）工业水中的腐蚀。
四．电化学腐蚀的基本知识
040326第三章电化学腐蚀基础
金属电化学腐蚀是指金属表面与电解质发生电化学作用而产生的腐蚀。
这是一种发生最普遍的金属腐蚀。
在空气中堆积的钢材时间长了会变的锈迹斑斑。
这是因为钢材在空气中表面会凝结成一层肉眼看不到的水膜，其厚度约1000%1mm。
由于水膜中溶有空气中CO
，SO
，NH
，H
S等气体，以及某些固体盐类或尘埃，就构成了腐蚀导电的电解质。
土壤是一种疏松多孔，颗粒状结构，其中包含有空气，水分和矿物盐等，因此也是一种导体介质。
故埋在地下的金属管道，电线，电缆也会发生腐蚀以及在含碱，含酸，含其水溶液等工艺介质的腐蚀。
在海水中行驶的舰船，建在海洋中的石油平台，或其他工程结构钻采石油，机械等所发生的腐蚀均为电化学腐蚀。
上述电化学腐蚀过程在金属/电介质界面上有自由电子的氧化和还原反应，即金属作为阳极溶解，变为单纯离子，终离子。
而溶解或某些堆在金属表面腐蚀还原生成氢氧化物，氧化物等稳定化合物，继而破坏了金属零件的使用性能。
因此，金属的电化学腐蚀的实质就是浸在电介质溶液中的金属表面上，形成了以金属阳极溶解，腐蚀剂发生阴极还原的腐蚀电池。
绝大多数情况下，这种腐蚀电池是短路了的原电池。
1腐蚀原电池的构成
将锌片和铜片浸入同一稀硫酸溶液的容器中，并用导线把它们连接起来,发现有电流流过，电流方向由铜（正极）流向锌（负极），这就是原电池装置，此时所产生的电流是由于Cu和Zn在稀硫酸中的电位不同引起的。
因铜的电位比锌的电位高，电流由Cu流向Zn，电子由Zn流向Cu，故在锌板上金属失去电子被氧化——在电化学上称为阳极反应。
Zn→Zn
+2e
在铜电极上，稀硫酸中的氢离子得到电子被还原——在电化学上称为阴极反应。
2H
+2e→H2
整个电极反应Zn+2H
→Zn
+H2↑，反应结果，锌铜溶合，在铜极上有H2的析出。
如果将铜片和锌片互相接触并一起浸入电解质溶液中,也会发生上述原电池同样的变化。
见图3－2。
铜片和锌片互相接触并一起浸入稀硫酸中，锌加速溶解，同时铜片上逸出大量氢气泡。
此时，电子是通过锌与铜的内部传送的。
因此金属（如锌）在电解质中的腐蚀是由于形成了腐蚀原电池而引起的，类似这样的电池在讨论腐蚀时称作腐蚀原电池或腐蚀电池。
由此可见，腐蚀原电池工作特点是只能导致金属材料腐蚀破坏，而不能对外作有用电功的短路原电池。
――即腐蚀原电池多为短路的原电池，对外不能作有用功，只能导致金属材料腐蚀破坏。
一个腐蚀电池，它必须包括阴极、阳极、电介质溶液和连接阴阳极的电子导体四个不可分割的部分。
由电化学可知，凡发生氧化反应的电极为阳极；凡发生还原反应的电极为阴极。
2.腐蚀原电池的类型
根据组成腐蚀电池的电极尺寸大小及阴、阳极区分布随时间的稳定性，并考虑到促使形成腐蚀电池的影响因素和腐蚀破坏的特征，一般可将腐蚀电池分为宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。
（1），宏观腐蚀电池，
这类腐蚀电池通常是指由肉眼可见的电极所构成，一般有以下几种，如图2—9所示。
这类腐蚀电池的阴极区和阳极区往往保持长时间的稳定，因而导致明显的局部腐蚀。
这时，可观察到电位较负的金属（阳极）腐蚀加快，而电位较正的金属（阴极）腐蚀减慢，甚至得到完全保护。
构成这种腐蚀电池的两种金属电极电位相差愈大，可能引起的腐蚀愈严重。
这种腐蚀破坏称为电偶腐蚀（GalvanicCorrosion）或双金属腐蚀（BimetallicCorrosion）。
这种腐蚀电偶的原电池在多种设备部件，制件与腐蚀介质接触时是经常见到的。
如在一个铜器上有一个铁铆钉，在其上有一层水膜，因溶解了空气中CO2，SO2，O2等为导电的电解质溶液，此时铜和铁物构成了一个腐蚀电池，可以看到在这对构件上，铁铆钉溶解，而铜受到保护。
再如，舰船的推进器是用青铜器制作的，如图3—8（b）。
舰船在海洋中，由于青铜的电位较高，钢制船壳电位较低，也构成腐蚀电池，钢船体作为阳极而受腐蚀。
为避免船体腐蚀，在船体尾部有一个用铝合金的阳极。
由于铝合金电位比钢还低，故用铝合金作为牺牲阳极，从而保护船体。
（2）微观腐蚀电池
由于金属表面的电化学不均匀性，在金属表面出现许多微小的电极，从而构成各种各样的微观电池，简称为微电池，如图2—10所示。
1．金属表面化学成分的不均匀性引起的微电池
工业金属常含各种杂质，当它们与电解液接触时，表面上的杂质便以微电极的形式与基体金属构成许多短路的微电池（如图2—10（a））。
若杂质作为阴极存在时，它将加速基体金属的腐蚀。
例如，工业纯锌中的Fe杂质（以FeZn7存在），碳钢中的渗碳体Fe3C，铸铁中的石墨，工业纯铝中的杂质Fe和Cu等，都是微电池的阴极。
当电解液存在时，它们都可加速基体金属的腐蚀。
2．金属组织不均匀性构成的微电池
多数金属材料为多晶体材料，晶界是原子排列较为紊乱的区域，晶体缺陷（如位错，空穴和点阵畸变）密度大。
因此晶界的电位通常比晶粒内部要低，为微电池的阳极（如图2一10（b），所以腐蚀首先从晶界开始。
多相合金中不同相之间的电位是不相同的，是形成腐蚀微电池的重要原因。
例如，Al—Cu和A1-Mg—Cu系铝合金时效时，θ相（CuAl2）沿晶界析出，其电位为-0．53V。
富Cu的θ相沿晶界析出的结果，使晶界附近形成贫铜区，其电位为-0.78V。
晶内基体的电位为-0.68V。
可见贫铜区的电位最负，为阳极区，θ相和基体为阴极区。
这是在3％NaCI溶液中，溶解过程将沿贫铜区进行。
这是这类合金发生晶间腐蚀和应力腐蚀断裂的重要原因。
奥氏体不锈钢在回火过程中，由于富铬相Cr23C6沿晶界析出，使晶界贫铬而成为微电池的阳极。
在电解液存在下可导致不锈钢晶间腐蚀。
金属及合金凝固时产生的偏析，也是引起电化学不均匀性的原
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