与自然灾害相比，腐蚀丝毫算不上“惊天动地”，却在无声无息中侵入人们生活的方方面面，带来了极大的破坏。腐蚀是指材料与所处环境介质发生化学或者电化学作用，导致材料发生变质和破坏。生活中随处可见腐蚀的身影，自来水管的生锈、防护栏杆的锈蚀、铁质门框的破败……腐蚀使有用的材料变成废料，使重要装备提前报废，给国民经济造成了重大的损失。中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况及控制战略研究”调查结果表明，2014 年，我国全行业腐蚀总成本约占国内生产总值（GDP）的 3.34%，达到 21278.2 亿元人民币，相当于每位公民承担 1555 多元的腐蚀成本。
迄今为止，大多数民众对什么是腐蚀，腐蚀的危害有多大，腐蚀的原因是什么，有什么方法可以防止腐蚀等问题知之不多。有的认为腐蚀是自然规律，无法避免，设备或构筑物腐蚀坏了就“破旧立新”；有的对腐蚀原因和防腐蚀技术不了解，不能“对症下药”，加速了腐蚀。因此，如何尽可能让广大民众认识腐蚀科学、了解腐蚀科学，掌握现有的防腐蚀技术，开展更多更有效的防护工作，是科普工作的头等大事。
1、什么是腐蚀？
也许你会说:“腐蚀就是生锈”、“动物和植物腐烂就是腐蚀”“腐蚀就是腐败”……这些说法都有道理，但不全面也不够严谨。
腐蚀大致可表述为:“物质(材料、结构等)与环境作用（化学、电化学等）所造成的破坏、变质和性能降低”。
其实“腐蚀”的含义也是与时俱进的。最初,腐蚀这个词是指“锈掉”“风蚀”的意思。以后的很长一个时期专用于描述金属。二十世纪大部分时间，腐蚀的大体意思是指“材料〔通常指金属)与环境发生作用(一般为电化学作用）所引起的性能降低或破坏”。随着科学技术的进步,腐蚀的概念也在向深度和广度发展。已经不再单指金属，而是指一切材料以及由它们组成的结构。如说“钢筋混凝土腐蚀”，那就是既包括混凝土(非金属)的腐蚀，也包括钢筋(金属）的腐蚀。乃至塑料、橡胶、陶瓷、石材等的“老化”“风化”现象（与环境作用)）也归为腐蚀之列。
至于从社会意义上讲人的腐败行为,虽然从对社会的危害方面，与“物质”腐蚀所带来的后果都是严重的,但从“定义”上讲还是有区别的。
金属的各种制品，在它们的生产和使用过程中都在受到各种损坏,例如机械磨损、生物性的破坏,腐蚀损坏等等。什么是金属的腐蚀呢?金属在环境的作用下所引起的破坏或变质叫做金属的腐蚀。
材料由于环境的作用引起的破坏和变质,统称为腐蚀。例如铁的生锈就是最常见的腐蚀过程,由于铁与其所处的环境(大气，水，土壤等)相互作用发生了化学反应，造成铁的变质。
2、什么是金属的腐蚀?
金属，包括碳钢、铸铁、不锈钢、有色金属及稀有金属等。金属有许多优良的性质，例如它的导电性、导热性、强度、塑性、耐磨性、铸造性以及其它特性。因此,至今它仍然是最重要的结构材料,广泛地应用在生产、生活和科学技术的各个方面。
金属的各种制品,在它们的生产和使用过程中都在受到各种损坏,例如机械磨损、生物性的破坏，腐蚀损坏等等。
什么是金属的腐蚀呢?
金属在环境的作用下所引起的破坏或变质叫作金属的腐蚀。金属腐蚀的定义还有其它的表述。
什么是环境呢?
它是指和金属相接触的物质，例如自然存在的物质:大气、土壤、海水、淡水,生产用的原料、材料及其产品等。金属的腐蚀主要是由于这些物质与金属发生化学或电化学作用引起的，在许多情况下还同时存在着物理、机械、射线、电流和生物的作用。金属正是在这种种环境作用下发生腐蚀的。有的金属生锈了,有的金属开裂了,有的金属穿孔了,有的金属在静观上看不出生锈、开裂和穿孔，却变脆、变质。
金属发生化学或电化学变化，都使金属单质变成了化合物,生成了与原有金属的组成和性质全然不同的另一种物质,尤如木材烧成了炭或二氧化碳一样。电化学作用是化学作用的一种，是伴有电流产生的一类化学作用。金属的腐蚀多属于电化学腐蚀。金属发生物理溶解只是物理变化过程,没有新物质的生成,只有物理性质的变化。一些新兴工业部门的发展与腐蚀研究的深入,现在一些学者把金属的物理溶解也包括到金属腐蚀的定义里,例如合金在液态金属中的物理溶解。
单纯的机械损伤与破坏不属于金属腐蚀。例如磨损、切削、锻压与破碎等都不是腐蚀。由于人们无节制地开采和使用原材料，地球上的有限资源日益枯竭，与此同时，全世界每90秒就有1吨钢铁腐蚀成铁锈,而炼制1吨钢所需的能源则可供一个家庭用3个月，由此可见,腐蚀实际上是对自然资源的极大浪费。腐蚀破损或断裂不仅引起有害物质的泄漏,污染了环境,有时还会引起突发的灾难性事故,危及人类的安全。因此,人类要以科学为武器，与腐蚀作斗争。
3、腐蚀会造成哪些危害?
材料腐蚀问题涉及国民经济的各个领域。从日常生活到交通运输、机械、化工、冶金，从尖端科技到国防工业,凡是使用材料的地方,都不同程度地存在腐蚀问题了。腐蚀给社会带来巨大的经济损失,造成了灾难性事故,耗竭了宝贵的资源与能源,污染了环境。例如由于腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的10%~40%，其中2/3可再生，30%~40%是可以避免。我国1995年统计，腐蚀损失高达1500亿元人民币，占国民生产总值的4%左右（近期腐蚀损失约为5000亿)。以上说明材料的腐蚀研究具有很大的现实意义和经济意义。
2015年，侯保荣院士主持的中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况及控制战略研究”调研结果表明，2014年我国腐蚀成本约为21,278.2亿元，约占当年国内生产总值（GDP）的3.34%，相当于每位公民当年相应承担的腐蚀成本为1555元人民币。
4、警钟长鸣——看国内外腐蚀损失
高速运行的飞机和高铁等交通工具，更是有可能因为腐蚀导致材料疲劳而引发严重事故。在美国，就曾经发生过飞机在降落过程中，飞机的顶部被掀起，背后的原因正是铝合金材料出现了腐蚀。腐蚀是很多重大工程事故的背后真凶。2001年四川宜宾市南门大桥轰然断裂，预计百年寿命实际仅仅使用了11年就发生了断裂，事故原因是承重钢缆的应力腐蚀。
以下一些数据和描述，也许能够使你更好理解腐蚀(特别是基础设施腐蚀)对国民经济的巨大影响:
——在美国,早在上世纪五十年代腐蚀损失的影响就显露出来,那时每年腐蚀损失60~92亿美元。1976年腐蚀损失为820亿美元,占国民经济总产值(GDP)的4.9%;1996年美国腐蚀损失为3500亿美元,占国民经济总产值(GDP)的4.2%(超过军费开支,大于风、水、火灾损失的总和!),美国人每人每年承担1千多美元的腐蚀损失。另有报告说,腐蚀损失可占到企业总资产的6%。
美国腐蚀损失的巨大，引起美国政府的高度重视,并制定控制腐蚀的战略对策,使腐蚀损失逐步减了下来。2001年公布的腐蚀损失仍然达2760亿美元，占国民经济总产值(GDP)的3.1%。其中交通公共设施占34.9%，建筑业占18%(两项合计占52%!)，制造业占31.5%。间接影响比直接损失大得多。对于桥梁破坏,影响交通等间接损失可能比直接损失大4~10倍。
美国钢筋混凝土腐蚀的修复费每年2500亿美元，其中 1550亿美元花在桥梁上。加拿大如果对已经破坏的基础设施全部修复的话,其费用要超过5000亿美元。
1991年美国技术评估中心确认美国基础设施总资产为1.4万亿美元，而每年的修复花费是1400亿美元,占总资产的10%。十年的修复花费就与总资产持平,若保持基础设施正常运转四十年，则需要花费四倍的总资产费。
——英国30年来,腐蚀损失平均占GDP的3.5%左右,其中基础设施占很大部分。现有桥梁中的35——40%必须修复,每年费用有几亿英镑;
——澳大利亚每年腐蚀损失为250亿美元，占GDP的4.2%，基础设施占主要部分。
——德国每年腐蚀损失为800亿美元。
——印度每年腐蚀损失达2400亿卢比，材料生产量的10%用于更换被腐蚀的材料。只要采取可用的知识，就可以挽回300~500亿卢比。
——波兰腐蚀损失占GDP的6~10%,是西方国家的2倍以上。通过立法和宣传,至少一半的损失可以挽回，1997年曾提出“防腐蚀战斗计划”，以对付腐蚀危害和作为增加GDP的战略措施。
——日本国是腐蚀损失比较小的国家,大约占GDP的1~2%。得益于重视腐蚀问题,也客观说明腐蚀是可以控制的。
以上涉及到日、美、英、德、加拿大、澳大利亚、印度、波兰等8个国家有关总腐蚀与基础设施腐蚀,对于国民经济影响的数据与资料。可以明白地看出，腐蚀对国民经济的影响是巨大的,一般可占到国民经济总产值(GDP)的3-4%。日本比较重视能源、资源和腐蚀控制,因此,腐蚀损失小;而有些国家、特别是发展中国家，由于认识与重视不够、技术措施不力等原因，其腐蚀损失可能更高（如印度、波兰)。另外，基础设施腐蚀损失在总腐蚀损失总占有很大比例,基础设施的腐蚀破坏,已经成为当今世界突出的问题。这些,都对发展中的我国,有“前车可鉴”重要警示和参考意义。
5、腐蚀环境
我们是一个发展中国家，虽然经济发展速度很快,但在能源资源利用和诸如防腐蚀方面认识、重视方面还不够，甚至忽视。应该看到，我国腐蚀环境是相对严酷的。就大的方面说，我国存在着广泛的腐蚀环境;广阔的海洋环境,我国北方广大地区正大量使用腐蚀性很强的。
氯盐类“融雪剂”(城市道路、立交桥、高速公路与桥梁等基础设施已经或正在遭受腐蚀破坏):我国还有大面积盐碱地(多为石油、矿产基地,特别是西部大开发中的盐碱地)。我国工业环境的腐蚀十分突出;更应看到的是,我国环境污染相当严重,大面积酸雨、江河污染、空气污染、土壤污染等，更促进腐蚀破坏作用。要使我国能够保证可持续发展,不能不高度重视环境与腐蚀问题。
CA或材料寿命周期评价( Material Life Cycle Assessment ),简称MLCA。
例如，目前在防腐蚀材料中和镀层等表面技术约占87%，但传统的防腐蚀涂料中往往含有铅、铬等有害金属的防锈颜料,它们扩散到环境中，对环境和人体都会造成危害,这就要求开发非铅、非铬的颜料来代替。此外涂料中含有挥发性有机化合物( VOCs)。
腐蚀与能源、资源和环境污染
结构材料大多是通过消耗能源、资源而获得的,而腐蚀对材料的破坏,就是对能源、资源的浪费。以基础设施为例，在建设〔材料、施工)、运行、维护过程中,都需要巨大的资源、能源的支持，基础设施的建设与运行,是一个国家资源和能源的最大消耗部门。一个国家的资源、能源(乃至地球的资源)是有限的，有些是不可再生的。合理利用资源、能源是每个国家的国策和人类的共同使命。炼成钢铁要消耗巨大资源(铁矿石)、能源(煤、电、油、气等)和人力、物力、财力，将钢铁用于基础设施建设，又需要加工、制造、设计、工程施工等过程。人们期望用所消耗的能源、资源和人力、物力、财力，能换取基础设施长期、安全、有效地服务于国家和人民，以获得最大的社会和经济效益。然而,“腐蚀”却是人们愿望的“死对头”，腐蚀总的趋势与目标是把钢铁变成“铁锈”(白费了能源、资源)，缩短基础设施的服务寿命,甚至制造事故危及安全
据悉,美国目前钢产量的40%用于替换由于腐蚀而损坏的部件、构件等(其中基础设施占据主要部分)。即每年约4000万吨钢，连同它所消耗的资源、能源、人力、物力、财力，由于腐蚀而化为“乌有”，难道这还不够惊人吗?!
钢铁和水泥，是基础设施建设用量最大的结构材料,而钢材和水泥生产过程,又是国家能源消耗的大户，同时也是污染大户。如果使用钢材、水泥建造的建筑、结构物，在腐蚀环境中不能耐久〔因腐蚀而短命)，那正是国家宝贵资源、能源的最大浪费!
有报道说，我国建筑物平均寿命30年，而技术先进国家可达70—120年〔如英国)，也就是说，我们消耗2~4倍的能源、资源才达到别人利用1份能源、资源的效能!而腐蚀是影响建筑(基础设施)寿命的主要因素之一(也是其他设备、物件“短命”的原因)，从能源、资源、污染和国家可持续发展的战略高度看,腐蚀防护是非常重要的。如果能采取有效防护措施,延长基础设施、设备、物件等的使用寿命，也就等同于节约国家的宝贵资源和能源并能减少污染。
环境污染已经成为我国面临的大问题。江、河、湖、海的污染，大气的污染，土壤的污染，工业污染等,使我国腐蚀环境更加复杂化、恶劣化,腐蚀问题更加突出。还有人们的无奈之举造成的环境污染与腐蚀,最典型的是，我国北方广大地区,冬季大量撒氯盐化冰雪(甚至还称作“环保性融雪剂”!)，带来严重腐蚀和破坏生态的问题。再比如，酸雨已经遍及我国三分之一的国土面积,连几千年的文物、石像等，都面临腐蚀破坏的危险。污染促进腐蚀是一个不争的事实，也是要我们必须认真对待的。
此外，腐蚀的过程、后果以及产物等，还可能对环境造成污染。也就是说,腐蚀与污染有相互促进的作用。
6、腐蚀有哪些主要的腐蚀类型?
在材料、环境、运行等因素的协同作用下，所发生的腐蚀类型和形貌是很不一样的。
7、金属腐蚀后，锈蚀产物都一样吗?
各种金属锈蚀的特征取决于金属的种类和所处的环境，一般金属表面有下列共同特征:(1)失去金属光泽，并沿锈蚀中心向周围蔓延;(2)堆积有锈蚀产物,在锈蚀中心和边沿具有不同的深度和色泽。各种金属的锈蚀特征因金属本身的特性和腐蚀环境的不同,差异很大
8、金属腐蚀后,锈蚀产物如何鉴别呢?
对于金属的锈蚀产物有许多鉴别方法:通常包括物理方法和化学方法。首先采用的方法有:
1）肉眼观察(照像或记录)，例如钢铁构件锈蚀，可辨别(1)初锈(微锈)金属光泽消失，仅呈现暗迹象;(2)浮锈(轻锈)金属呈现黄色或淡红色，有细粉末状的色迹;(3)迹锈(中锈)表面呈现红褐色、淡赭色或黄色，为堆粉末状;(4)层锈 表面呈现黑色、片状锈层或凸起锈斑。锈蚀严重程度可按轻、中、较重、严重等表示之，此法的优点是简单可行,缺点是受视觉误差的影响，仅作定性用;
2）化学试剂法，选用合适的试剂对金属阳离子进行化学分析鉴定，
3）宏观分析法，用放大镜或实体显微镜进行观察，可以看出腐蚀的特性、陷坑深度及腐蚀产物的分布,钢件锈蚀在显微镜下呈杂色“乱线状”，它与机械损伤和疲劳现象不同，具体分析可借助典型样品和图谱进行对比参照,比前两个方法更深入、更准确;
4）测定重量变化法，分测定失重和测定增重两种情况,前者适用于腐蚀产物可以除去的情况。后者适用于腐蚀产物不溶解并紧密地附着样品上时的情况。这种方法通常在腐蚀速度均匀的情况下使用，优点是简单、定量:直接、缺点是受样品清洁度误差的影响,不能用在特殊类型的化学腐蚀（如晶间腐蚀)上，要求多份样品;
5）显微分析法，用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、红外光谱仪、激光微区分析仪、椭圆仪等现代测试技术进行检查分析。可分析腐蚀陷坑深度、特征、成分、性质,甚至观察正在腐蚀的过程。
另外,还可测定锈蚀后金属物理性质(如硬度冲击韧性等)的变化,电阻的变化;表面对光反射能力的变化来判断其锈蚀特性。
在检测过程中,涉及的工具或仪器有:放大镜、双筒实体显微镜、内腔检查仪、金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪、激光微区分析仪、椭圆仪、红外线光谐仪、俄歇谱仪等。
9、你家的自行车能用多久?
谁家的自行车能用多久,还真很难说清,因为自行车的使用环境还是挺复杂的。
比如说你家住哪? 在热带、亚热带、温带还是寒带，海边、山区、城市还是农村，空气污染程度如何，这些对自行车的腐蚀程度影响很大。因为温度、湿度、盐份、二氧化硫含量、以及阳光、雨、雪、风、霜、凝露、沙尘等等周围环境因素天天都在侵蚀着它!这车在海南岛,个把月生锈了，在北京，可能一年才生锈。
当车子运行时，整个车的各个零部件都会受力,不过受力的情况不同，脚踏链条在上坡时受力最大;轮胎、钢圈、辐条转动一圈，部位不同受到压力、拉力大小不同，车骑起来之后，将会受到拉-压-拉-压的应力作用，骑得越快,拉压拉压的频率越高,这实际承受的周期疲劳应力你的车经常维护,金属表面常常清除污染物，抹点防锈油，还是从不维护?
考虑到自行车的使用条件，自行车在设计过程中就已经进行了一定的防腐处理。早期的自行车钢架并不像现在这样花花绿绿的,多是黑色的,这个黑色的外表并不是油漆,而是通过化学方法在车架（钢管)上生成的一层氧化膜——Fe3O4。这种氧化膜有一个特点,它能够致密地覆盖在钢上,阻挡了氧气和钢的接触,使得车架不会受到外界环境的腐蚀。当然在使用过程中车子难免受到碰撞,如果这一层氧化膜被碰掉,则下面的钢管会直接暴露在空气中,其腐蚀的速度会大大加快;后来,发现采用油漆处理,耐蚀性能明显地得到了提高,而且,更加鲜艳、美观;现在的自行车很漂亮,被漆成各种颜色,既耐腐蚀，又很漂亮。钢制车圈和辐条采用了镀铬，提高了耐磨性和耐腐蚀性,外观又漂亮,可见，采取这些防护技术，实际上，脱不开三个目的:提高耐环境的侵蚀能力、增加功能性和观赏性和延长使用寿命。
钢制的车架和车圈比较重，现在有了另外一种选择，那就是使用铝合金制造,既减轻了重量，又提高了耐腐蚀性能。
10、酸雨是怎样形成的?
酸雨是最近经常见诸新闻报导的一个名词。那么什么是酸雨呢?酸雨就是pH值小于5.6的天然降水 (PH小于7为酸性)。
酸雨的形成是一种复杂的大气化学物理现象,酸雨中含有多种无机酸和有机酸,例如硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。酸雨的产生是和人们的工业生产息息相关的。硫酸和硝酸是由人为的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,二氧化硫和氮氧化物可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。其中二氧化硫对全球酸沉降的贡献率为60%~70%。已有的研究表明,两者在大气中经过均相氧化和多相氧化转变为硫酸和硝酸。据预测1990 - 2020年，整个亚洲二氧化硫的排放量很可能再增加2倍,大气污染物的远距离输送已使酸沉降跨越国境，引起全球性的关注。
随着社会的进步和工业的发展,酸雨的沉降面积和数量大大增加，随之带来了严重的问题,并对全球生态系统产生了重大的影响,它已成为影响全球环境的十大问题之一。我国已成为继北欧和北美之后的第三大酸雨区,占国土总面积的三分之一以上的地区受到酸雨的危害。长江以南绝大部分地区降水平均pH值低于4.5，成为我国酸雨重污染区。重庆市酸雾污染严重,全市雾水的pH值为4.39，最低值为2.96。酸雨问题已成为制约我国经济可持续发展的主要因素之一，酸沉降的影响使得森林退化、陆地水酸化,蔬菜水果与粮食大面积减产,酸雨还使建筑物和桥梁因腐蚀而损坏,造成文物面目皆非等等。酸雨还把土壤中的铝、镉、铅、汞等重金属释放出来,通过粮食和鱼类等带入人体,危害人的健康。大气污染物的远距离输送已使酸沉降跨越国境,引起全球性的关注。全球酸雨研究领域中其中一项就是对文化遗产及建筑物的影响研究。我国在1991年建立了覆盖全国的酸雨监测网，含271个监测站,开始了常用材料在大气环境中长期、系统的腐蚀实验工作,取得了很有价值的数据。但还没有文物材料进入酸雨监测网,酸雨对金属文物的腐蚀评估和对策尚属空白。
11、我国哪些区域常下酸雨?
酸雨和人们的工业活动密不可分，因此越是在工业发达的地区酸雨越多,这是因为酸性气体主要来自于工业排放、汽车排放等。我国西南地区及长江下游地区，酸雨的pH值可降到4.0以下，对建筑物、金属制品、古文物等的腐蚀破坏作用十分明显。据悉，嘉陵江大桥钢梁腐蚀严重,必须每年除锈和油漆一次;重庆电视塔建成3年后就生锈,9年内维修3次。建筑物变得又黑又脏。一些古寺庙、石像等也损坏严重。
我国酸雨面积已经占国土面积的1/3,有报告估算，1995年,我国因为酸雨造成的经济损失就高达130亿。最近，由中国科学院山地研究所科研人员调查显示,山清水秀的四川每年因酸雨造成的损失高达113亿元。据有关部门调查，目前酸雨危害已经覆盖了四川全省，覆盖面达80%;重庆每10场雨水中就有8场是酸的，因此和北欧、北美一起被学术界称为“世界三大酸雨污染区”。由于酸雨腐蚀，重庆市的公交车一般使用1到2年后就会出现锈斑,特别是车顶天窗、车身裙角等容易积水和溅水较多的部位。每年由酸雨造成的维护费用就超过1000万元。
1989年估计每年消费6亿吨煤，排入大气中的二氧化硫(SO2)约为1200万吨,而1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨，目前虽然已经降低到2000万吨以下，但仍然超出中国可允许的容量范围，专家分析认为:二氧化硫(SO2)对酸雨的形成起主要作用。据悉,华中地区的酸雨污染程度已经超过八十年代污染最重的西南地区，酸性降水频率超过90%。目前已有62%的城市环境空气二氧化硫平均浓度超过国家《环境空气质量标准》二级标准、日平均浓度超过国家《环境空气质量标准》三级标准。在今后一段时期内,酸雨危害依然存在，酸雨的腐蚀问题是不可轻视的。
我国经常下酸雨的地区主要分布在西南地区和工业比较发达对污染排放又控制不严格的城市以及汽车过量的城市。
12、水污染与腐蚀
水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象称为水污染。我国拥有的陆地面积为933万平方公里,其中有长江、黄河等七大水系和众多的湖泊,我国同时具有300万平方公里的领海，有众多的岛屿和1.8万多公里的海岸线。在世界上,我国也算得上水域大国。
海水含3~3.5%盐，主要是氯盐、少量硫酸盐。海洋工程和沿海建筑,均会受到来自海洋环境的“盐害”，特别是氯盐引起的钢筋锈蚀、钢结构腐蚀,已成为当今世界的重大课题和热点问题。如果海水再遭受工业排放物的污染,那么腐蚀问题会更加突出。
就淡水而言，它是我国人民赖以生存和国家可持续发展的可贵资源,我国人均水资源占有量约仅占世界人均水平的1/4，属于水资源缺乏的国家。而我们的“水环境”却很不乐观。一方面存在着资源不足,另一方面又存在着严重的水污染的现状。而事实上,淡水的日益紧缺已经成为我国面临的严重问题;同时,水污染带来的危害也日益凸现出来。其中,污染水的腐蚀破坏是也成为问题之一。
据报道,我国河流、湖泊和地下水均受到不问程度的污染,七大水系近一半河段严重污染。有报道说,在1995年污染造成的经济损失中,水污染的损失是大头，占到76.2%
国家环保总局局长在报告中指出:我国流经城市的90%河段受到严重污染。据世界银行测算,1995年中国空气和水污染造成的损失占GDP的8%;专家们测算，2003年环境污染和生态破坏造成的损失占GDP的15%。人民日报2005年4月26日:在我国西北，生活在水环境严重污染地区和中度污染地区的人口数量,己占西北地区总人口的 79.1%。
水污染造成的损失是来自多方面的,其中对建筑、基础设施、设备等的腐蚀破坏是重要组成部分。很多桥梁墩台,在水位浮动的部位首先被破坏就是证明。京津塘高速公路龙风新河桥墩柱的被腐蚀就是典型的例证。另一个典型的事例是位于昆明市我国第一座水电站,也是一座具有90多年历史的文物电厂,由于用于发电的河水酸性污染,发电设备受到腐蚀损坏,腐蚀造成坝底漏水，随时有垮坝的危险，2004年10月不得忍痛做出了停产的决定。不久前,黄河三门峡水库泄水呈“酱油色”。
水污染因素是复杂的,就腐蚀影响而言，主要取决污染物成份与浓度，通常指标如酸碱度pH、无机盐含量、电导率、有机物含量、微生物性质与含量、氧含量以及水流速度等。
我国水环境腐蚀问题，至少需要从两个方面着手解决:一是通过环境治理,最大限度地减少水污染、空气污染、酸雨;另一方面要加大防护力度,提高结构、设备等自身抗环境腐蚀的能力。这两个方面都具有战略性、长远性意义。
13、钢铁为什么会生锈(腐蚀)?
对钢铁而言,腐蚀通俗的说法就是“生锈”。可是为什么生锈?还是需要进一步解释的。对钢铁腐蚀原因的第一个理解，可从能量、能位（能势)角度去解释。自然界的物质，都具有从高能位变换到低能位的自然趋势(就像是水从高处向低处流一样)，这是大自然的规律。腐蚀可以理解为物质在环境中,通过物理化学、电化学作用，由高能位变换到低能位、由不稳定态(介稳定态)转化到稳定态的过程。
第二方面就是从氧化——还原来解释和理解腐蚀过程。既腐蚀是一个氧化过程:铁转变为氧化铁（生锈)，塑料、橡胶等被氧化（老化)，甚至有机体的腐化、人体的老化(如自由基的作用等)，都与氧化过程有关。
为了形象理解和解释钢铁的腐蚀过程和腐蚀控制的意义，用图10对钢铁变成铁锈的过程进行描述。图中的纵坐标代表能位,由铁矿石(自然界稳定态的氧化铁）经冶炼（提高能位、消耗能源)，变成了钢铁（介稳定态)。钢铁可以作为结构材料承担力学和人们期望的使用性能。然而，在通常环境中,介稳定态的钢铁无时无刻不在向低能位、稳定态转化,最终回到它的矿石态(氧化铁、铁锈)。图中横坐标表示钢铁的使用寿命。可以看出,若不加防护或防护不当,钢铁的寿命是不长的,如果对其实施腐蚀控制(采取有效防护措施),则能延长它所处介稳定态的时间,使其能完成人们预想的使用寿命的要求。
14、不锈钢的晶间腐蚀,点蚀引发过的重大事故
我国至今已经研究了一大批适用于石油、化工、铁道、交通、冶金、建筑、航空、航天等等各种行业各种环境条件和各种工况条件下使用的耐蚀材料，其中不锈钢就是一种。
不锈钢是具有抵抗大气、水、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称,但是，不锈钢在加工制造成零部件的过程中,不能破坏材料固有的耐蚀性，也就是说，不锈钢材料进厂验收合格后，在铸造、锻造、焊接、热处理、表面处理的过程中，要保持原有的强度和耐蚀性,如果损伤了它本来已经拥有的强度和耐蚀性水平,就会带来新的问题,在使用应力和使用环境作用下出现应力腐蚀或腐蚀疲劳故障,引发重大事故，这里介绍一个事例。
有一种涡轮喷气发动机，其中的一级压气机叶片是由牌号为Cr17Ni2的不锈钢制造的,热处理原采用调质工艺，工艺程序为:1180℃模锻→950-1050℃校正→1050℃固溶，油冷→530℃回火空冷，因淬火时叶片变形大,将工艺改为空冷工艺:1180℃模锻→1040℃校正空冷→530℃回火空冷。油淬改为空冷，冷却速度减慢,散开空冷，场地做不到，往往形成堆冷，成堆内的叶片,冷却速度有的快有的慢。这种工艺改变之后,半年以后陆续发生叶片折断事故,从而导致连续发生二等事故,这是怎么回事呢?
经过试验研究查明,这种工艺更改,使“成堆”内部的叶片冷却速度减慢,从而使晶粒变得粗大，晶界析出Cr23C6，析出了Cr23C6的晶界周围出现贫铬区,晶界露头的表面，在环境侵蚀下出现点蚀、晶间腐蚀,在每分钟旋转16000多次的情况下,巨大的离心力促使诱发应力腐蚀开裂，或在振动应力作用下出现腐蚀疲劳破坏,导致叶片折断事故。
15、不锈钢真的就不锈吗?
当今，人们对不锈钢都非常熟悉,它与我们的日常生活关系十分密切。我们从清晨醒来睁开眼睛,就能看到它的身影:早晨我们走入厨房，从厨柜、水池、水龙头到锅、碗、盘、勺等炊具，许多都是不锈钢制品;早餐后走出家门去上班，无论你是自驾车还是乘公交车或骑自行车,汽车和自行车的一些零部件也是用不锈钢制的;公交车站的站牌、栏杆、街道上的广告牌、灯杆、栅栏甚至垃圾筒等等，到处都能见到不锈钢;当你抬起手看一看时间,也许你手表的表壳和表带也是不锈钢的;你要用手机打个电话,恰好你的手机机身也是不锈钢的;你一边打着电话一边走进办公楼,办公楼的旋转门和电梯又是不锈钢的;走进办公室,发现你用的是不锈钢的电水壶、不锈钢的保温杯,甚至桌子上的笔筒、文件夹等都是不锈钢的。总之,不锈钢及其制品早已溶入现代人的生活中了，无处不见，无处不有。在工业上它的作用更不容轻视，许多设备、装置、设施的材料是非它莫属。但是，不知你是否知道，不锈钢的历史并不很长，它的诞生还不到100年，二十世纪初人们才发明了不锈钢并把它生产出来,我国直到新中国成立以后才能独立生产不锈钢,形成规模生产则是二十世纪60年代的事了。首先用在重要的工业部门,后来扩展到各个工业部门和日常生活中来。不锈钢的发明是世界冶金史上的一项重大成就,为近代工业的发展和科学技术进步奠定了重要的物质技术基础。
不锈钢是一种什么样的材料呢——它是在铁中加入12~30%的铬及一定量的镍、钼、铜、钛等合金元素，经特殊冶炼、加工制成的一种铁基合金。它不仅具有漂亮的外表，其内在的各种性能也非常优良。不锈钢的发明是人类同腐蚀进行斗争的产物,使用不锈钢是减少腐蚀损失的行之有效的手段之一,所以它一问世就得到了迅速发展。
生产不锈钢需要特殊的冶炼设备和专用的压力加工装置,而且要消耗大量的资源(铁.镍、钼、铜、钛等金属矿藏)和能源（电、水、热等)，人类只有一个地球,地球上的资源是有限的，用完了也就消耗尽了,无论资源还是能源对人类来讲都是十分宝贵的,过度的开采、使用都是对地球的摧残、对人类的损害。所以正确使用不锈钢显得尤为重要。
不锈钢就永远不生锈、不腐蚀吗?回答是否定的。不锈钢并不是万能的，它也会生锈，也要被腐蚀。其实不锈钢有很多种，目前，国内外能批量生产的不锈钢大约有200种左右,人们是根据它的用途发明、研制和生产的。如果使用不当,不仅会使不锈钢生锈、腐蚀,在工业上还会造成重大的事故,甚至带来重大灾难,既浪费了资源、消耗了能源,还会损害人类的安全健康,甚至污染环境、损伤地球。下面介绍几种不锈钢常见腐蚀形式，使人们对不锈钢有一个正确的认识,防止不恰当的使用不锈钢,造成不必要的损失。
(1)晶间腐蚀
这是不锈钢常见的腐蚀形式之一。
或许你有过这样的经历，新买的全钢手表，没带上两年表带突然断裂,仔细观察，表带光亮如初，又没有任何磨损和锈斑,这种现象在工业中发生的更多。经过科学工作者的努力和研究,已经找到了产生这种现象的原因。它是由于不锈钢中的某些重要组分在晶界上发生变化,或某些有害杂质偏析等,在特定的腐蚀介质中使晶界优先腐蚀,晶粒间丧失结合力,致使不锈钢机械性能下降或丧失而失效。人们已经知道，调整不锈钢的某些成分,进行合理的热处理,关键还是要依据用途正确地选用最适合的不锈钢钢种,就能有效地防止晶间腐蚀的发生。
(2)点(小孔)腐蚀
图15、16、17中显示的是产生了点腐蚀的不锈钢实物及微观形貌。
许多人大概都看到过这样的现象,家里的不锈钢勺、刀、叉等,使用时间长了会产生许多黑点、凹坑，使这些餐具失去美观，有时还会断裂;还有一些人，家里用的热水器、电水壶、电热杯等，使用一段时间后，加热管等部位的水垢下产生许多麻坑，甚至发生泄漏,这类腐蚀现象在工业中出现的更多，危害也更大。
不锈钢表面具有自钝化能力，也就是说它可以自动的生长出一层很薄很薄的(几个到几十个纳米)氧化膜,这层薄膜很致密，耐蚀性能很好，但在某些特定的水溶液中,尤其是卤族元素离子,例如氯离子(食盐,漂白剂等均含氯离子)，这层薄膜的局部会受到破坏，使不锈钢遭受腐蚀。对付这样的腐蚀，除在材料上调整，如研制更能承受点腐蚀的钢种外，控制环境更为重要。例如,不要用不锈钢器皿来装食盐,家中的餐具要及时清洗擦干,不锈钢壳体的热水器还可以采用电化学保护等措施。
在工业中,正确的选用适合的钢种是十分必要的,控制环境、合理设计也是防止不锈钢发生点腐蚀的重要手段。
(3)应力腐蚀
图18、19、20中所示是产生应力腐蚀的不锈钢实物和微观形貌。
顾名思义，应力腐蚀是材料在应力和特定环境联合作用下，产生的一种脆化现象。不锈钢的应力腐蚀与晶间腐蚀和点腐蚀,有着密切的联系。这种腐蚀现象，在人们的日常生活中发生的较少，但在工业部门这种破坏形式是非常多的，而且它的破坏性非常大,往往会导致很大的灾难事故。例如会导致航天器、飞机、轮船的失事;大型装备、设备的损坏，以至发生断裂、爆炸,甚至导致人员伤亡等重大事故。目前科技工作者们对此已有全面深入的研究,只要充分了解使用环境，合理设计、选材、制造，精心管理，这类事故是可以避免或减少的。
B不锈钢的分类与鉴别
有些人去购买不锈钢或不锈钢制品时带一块磁铁,说能被磁铁吸上的是假不锈钢，只有不被磁铁吸引的才是真正的不锈钢。这种说法有些道理,但不完全正确,这还要从不锈钢的分类和组织结构说起。
不锈钢一般系不锈钢和耐酸钢的总称，不锈钢是指在自然大气、蒸气和水等介质环境下耐腐蚀的钢，而耐酸钢是指能抵抗酸、碱、盐等化学介质浸蚀的钢。按钢的组织结构分类可分为:
马氐体不锈钢:马氐体不锈钢是一种可硬化的不锈钢，依含铬量的变化,适用于不同的用途，可用来制做刀具、轴承、泵、阀、叶片等耐磨损、冲刷等部件，有磁性。代表钢种有Cr17Ni2、pH钢等。
铁素体不锈钢:这是一种铬含量在(11~30)%间的具有体心立方晶体结构的不锈钢，使用状态下以铁素体组织为主。由于它不含镍或少含镍,是一种经济型不锈钢,被广泛地用来制做餐具、各种工业中的大型容器、储罐等。高铬高钝铁素体不锈钢以其优秀的抗点腐蚀和应力腐蚀性能,常被用到腐蚀性十分苛刻的场合。此类钢也有磁性,代表钢种有0Cr13、Cr26Mo等。
奥氐体不锈钢:奥氐体不锈钢的组织以奥氐体为主,是面心立方结构,所以没有磁性,这类钢是不锈钢中产量最大、品种最多、应用最广泛的一类不锈钢，它的产量占不锈钢总产量的70%以上，其综合性能非常好，在多种腐蚀介质中具有优秀的耐腐蚀性,但每一个品种并不是万能的，都有一定的适应范围。事实上，这类钢也是发生腐蚀事故最多的，点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等多种事故屡见不鲜,这可能也与它使用量大、场合多等因素有关，但在许多时候，事故原因多因选材不当所致。这类钢的品种很多，使用量最大的有18-8系列不锈钢(0Cr18Ni9、0Cr17Ni14Mo2等)，另外还有耐硫酸腐蚀钢、耐硝酸腐蚀钢、耐应力腐蚀钢等等。
奥氐体—铁素体双相不锈钢:该钢种的组织是由奥氐体和铁素体两相组成的。因此它的性能兼顾了奥氐体和铁素体特征，尤其是在耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等性能方面均有明显改善，是寻求解决局部腐蚀的新型不锈钢，它也具有磁性，代表钢种3RE60 、00Cr25Mo5等。
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