文档介绍：钢铁的表面腐蚀概述及防蚀方法
1 前言
钢铁制品如建筑物、铁塔、输送管道和桥梁等由于长期暴露在空气或溶液中易与氧气以及电解质溶液等发生相互作用被腐蚀，严重影响美观以及产品的使用寿命，，据中国工业和自然环境腐蚀调查项目组20０８年调查结果显示，由腐蚀造成的直接经济损失约为2３00亿元,间接经济损失为500０—６000亿元，相当于当年我国国民生产总值的5%。
钢铁腐蚀后的影响,除了直接损耗以外，还影响钢结构受力与继续使用。日本统计过这样的资料,在受力情况下钢结构被腐蚀后，若腐蚀1%，其强度下降10~１5％.若双面腐蚀各达5％，其结构将报废。就世界范围来说，虽然防腐技术措施在不断发展,使腐蚀问题得到了一些缓解，但总的来说,,并提出相应的腐蚀防护机理。
２钢铁腐蚀分类及原理简介
总的来说，钢铁的腐蚀按原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类，，这里仅仅就原理上来叙述.
２。1 化学腐蚀
金属材料与干燥气体或非电解质直接发生化学反应而引起的破坏称化学腐蚀。钢铁材料在高温气体环境中发生的腐蚀,通常属化学腐蚀,在实际生产过程中(冶炼轧制）常遇到以下类型的化学腐蚀:
：钢铁材料在空气中加热时，铁与空气中的O2发生化学反应,在570℃以下反应如下：
3Fe + 2Ｏ2→Ｆe３O4
生成的Fe３O4是一层蓝黑色或棕褐色的致密薄膜，阻止了Ｏ2与Fe的继续反应，起了保护膜的作用,而在Fe3Ｏ4外面往往有一层Fe2O３包裹在外面。57０℃以上生成以FeＯ为主要成分的氧化皮渣，生成的ＦeO是一种既疏松又极易龟裂的物质，在高温下O2可以继续与Fe反应，而使腐蚀向深层发展，得到ＦeO.
图1　攀钢轨梁厂加热炉内垫子氧化铁皮截面SEM图片
上图是攀钢轨梁厂加热炉内垫子氧化铁皮截面SEM形貌图，能谱检测结果表明白色部分是Fe2O3，:金属铁－FeO-FeXO［FeO—Fｅ3O４固溶体]—　Ｆe3O4－　Fe2O３。这个过程伴随着体积膨胀，产生微裂纹,气体沿着裂隙浸入，使得氧化铁进一步氧化膨胀而碎裂。
不仅空气中的氧气会造成钢铁的高温氧化,高温环境中的ＣO2，水蒸气也会造成钢铁的高温氧化，温度对钢铁高温氧化影响极大,温度升高，,钢铁材料在高温氧化性介质（O2，CO2，Ｈ２O等)中加热时,会造成严重的氧化腐蚀。
:钢中含碳量的多少与钢的性能密切相关。钢在高温氧化性介质中加热时，表面的C或Fe3C极易与介质中Ｏ２、ＣO2、H2O和Ｈ2等发生反应，反应式分别如下:
Fe3C（C） + 1/2O２→Ｆe ＋ CO
Ｆe３Ｃ(C） + CO２→３Ｆｅ＋ 2CO
Fe3C（C）　+ H2O→３Fe ＋ CO +　Ｈ2
Fｅ3Ｃ（Ｃ）＋　２H2→3Fｅ +　CH4
上述反应使钢铁工件表面含碳量降底,这种现象称为"钢的脱碳"。钢铁工件表面脱碳后硬度和强度显著下降，直接影响零件的使用寿命,情况严重时，零件报废，给生产造成很大的损失。
c．氢脆：含氢化合物在钢材表面发生化学反应，如:
酸洗反应:FeＯ + 2HＣｌ → FeCl2 ＋　H2O；Fｅ　+ 2HCl → FeCl2 +2 Ｈ
硫化氢反应:Fe ＋Ｈ2S →FｅS +　2H
高温水蒸气氧化:Fｅ + H2Ｏ　→　FeO + 2Ｈ
这些反应中产生的氢，初期以原子态存在,原子氢体积小，极易沿晶界向钢材的内部扩散,使钢的晶格变形，产生强大的应力，降低了韧性,“氢脆".合成氨、合成甲醇和石油加氢等含氢化合物参与的工艺中,钢铁设备都存在着氢脆的危害，特别对高强度钢铁构件的危害更应引起注意。
:钢铁材料在高温下与含硫介质（硫，硫化氢等）作用，生成硫化物而损坏的过程称“高温硫化"，反应如下：
Ｆe + S　→FeＳ
Ｆe + H2S　→FeS +　H2
　高温硫化反应一般在钢铁材料表面的晶界发生，逐步沿晶界向内部扩展，高温硫化后的构件，机械强度显著下降，以至整个构件报废。在采油，炼油及高温化工生产中，常会发生高温硫化腐蚀，应该引起注意。
2。2 电化学腐蚀
在一般的使用环境下,钢铁的腐蚀属于电化学腐蚀。电化学腐蚀则是金属与电解质作用所发生的腐蚀,它的特点是在在腐蚀过程中伴随着电流的产生。钢材、生铁、熟铁都不是纯铁，,Fe和C形成原电池,Fe充当负极，C充当正极，吸收O２,Ｆe被氧化。原电池反应要比单纯的化学腐蚀快很多,所以铁锈的生