不銹鋼管的腐蝕是如何產(chǎn)生的？主要是由于不銹鋼管和環(huán)境介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。本章將簡(jiǎn)要闡述這兩種腐蝕的可能性、機(jī)理和一般規(guī)律，討論阻滯腐蝕的基本原理和方法。掌握這些基本內(nèi)容是學(xué)習(xí)本書和深入研究腐蝕的重要基礎(chǔ)。
眾所周知，金屬有活潑和不活潑的區(qū)別。活潑的金屬在空氣中或某些環(huán)境中容易受到腐蝕，即金屬原子失去電子變成離子，形成各種銹。有趣的是，一些活潑的金屬(如鋁、鉻等)可以在這樣的環(huán)境中更穩(wěn)定地存在，變得不活潑。原本，活潑的不銹鋼管在氧氣和氧化劑的作用下，在表面形成肉眼難以發(fā)現(xiàn)的表面罩。這種膜薄面致密，孔隙少，可以把不銹鋼管和腐蝕性介質(zhì)（例如水和空氣等）隔離開。例如，鋁在空氣中容易生成致密的Al203，鉻鎳不銹鋼在空氣中容易生成Cr2O3的保護(hù)膜，因此在大氣中和某個(gè)環(huán)境中不銹鋼。銀在碘蒸氣中生成黃色或淺綠色或紅褐色的AgI薄膜，防止碘對(duì)銀的進(jìn)一步腐蝕。由此可見，不同的不銹鋼管在各種介質(zhì)中，可能會(huì)產(chǎn)生不同的表面保護(hù)膜。表面罩既是氧化物，也是其他類型的化合物。該層由腐蝕產(chǎn)物構(gòu)成，可隔離不銹鋼管表面和腐蝕環(huán)境。從而降低不銹鋼管的腐蝕速度的薄膜被稱為不銹鋼管表面保護(hù)膜。生成不銹鋼管表面保護(hù)膜的可能性取決于材料與環(huán)境的結(jié)合。
顯然，并非所有不銹鋼管表面膜都有保護(hù)不銹鋼管的作用，只有具備以下條件的表面膜才能保護(hù)金屬
1.膜完全復(fù)蓋不銹鋼管的所有表面，不銹鋼管表面生成的化合物體積略大于消耗的不銹鋼管原子體積，該化合物足以復(fù)蓋不銹鋼管的整個(gè)表面。相反，生成的膜不能完全復(fù)蓋不銹鋼管的表面，也沒有保護(hù)性。
膜要完整地覆蓋于不銹鋼管表面，膜的分子還應(yīng)是不揮發(fā)的。膜應(yīng)在不銹鋼管所在環(huán)境中穩(wěn)定，不分解或溶解。
2.膜與基體金屬的結(jié)合牢固，不易剝落，膜具有一定的強(qiáng)度和塑性，接近不銹鋼管的熱膨脹系數(shù)。受到一定的沖擊和溫度變化時(shí)，不會(huì)剝落。膜的內(nèi)應(yīng)力不能過大，否則膜不會(huì)穩(wěn)定地附著在不銹鋼管表面。由公式(1-4)可知，鎢>3、表面膜分子相互擠壓，膜內(nèi)應(yīng)力過大，脆化，易損壞。因此，W03對(duì)鎢沒有良好的保護(hù)作用。圖l-1是表面膜受拉應(yīng)力與壓應(yīng)力的示意圖。
3.膜對(duì)其中擴(kuò)散的物質(zhì)有很大的阻力。也就是說，阻礙金屬陽離子向外擴(kuò)散和介質(zhì)中的分子、原子或離子向內(nèi)擴(kuò)散。否則，即使有膜，腐蝕也會(huì)繼續(xù)。