水環(huán)境腐蝕海水腐蝕

普通碳鋼是造船和海洋工程設(shè)施中最重要的結(jié)構(gòu)金屬材料。雖然碳鋼在海洋環(huán)境中易被腐蝕，但由于其價(jià)廉，力學(xué)性能和加工性能好，只要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，仍然可得到廣泛應(yīng)用。除碳鋼外，耐海洋環(huán)境的低合金鋼的使用在逐漸增加。

由于海水含有大量的Cl離子，它能破壞金屬表面的氧化膜，所以碳鋼在海水中是不能建立鈍態(tài)的。碳鋼在海水中遭受氧去極化腐蝕，任何影響陰極去極化過(guò)程所需氧的供給速度的因素都對(duì)碳鋼的腐蝕速度有明顯的作用。

海洋的腐蝕環(huán)境可分為以下幾類(lèi)：海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮汐區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)，在上述各個(gè)腐蝕環(huán)境中碳鋼的腐蝕速度是有很大區(qū)別的。

水環(huán)境腐蝕淡水腐蝕

水分為淡水和海水，而人類(lèi)大量利用的水是淡水，其總量?jī)H為覆蓋地球表面總水量的0.6%。隨著工、農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，淡水的消耗量急劇增加，導(dǎo)致全世界都面臨著淡水資源短缺的危機(jī)，因此要節(jié)約用水。在淡水的利用中，工業(yè)用水量占總用水量的大部分，而工業(yè)冷卻水又占工業(yè)用水量的60%。以下介紹鋼鐵在淡水中的腐蝕。

水環(huán)境腐蝕鹽湖水環(huán)境

鹽湖是湖泊在演化發(fā)展過(guò)程中進(jìn)入到末期階段的含鹽量很高的湖，通常把湖泊水體的含鹽度≥5.0%(50 g·L)的鹵水湖或有自析鹽沉積的那些湖泊才定義為鹽湖。由于湖水中的主要鹽類(lèi)是由鈉、鉀、鎂、鈣、氯、硫酸根、碳酸根和重碳酸氫根8種離子組成，它們?cè)谒姓加薪^大的含量，其他微量元素極少，可以忽略不計(jì)。采用湖水的上述8種常量元素定量分析的總和來(lái)計(jì)算湖水含鹽量。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有大小鹽湖1000多個(gè)，面積約50000 km²。我國(guó)近幾年才開(kāi)始關(guān)注鹽湖水環(huán)境材料的腐蝕問(wèn)題研究，2002年6月，國(guó)家材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)在格爾木設(shè)立了鹽湖水腐蝕試驗(yàn)站，此處水環(huán)境為鹽湖鹵水，屬飽和鹽溶液，含鹽量約32.5%。 2100433B

無(wú)論是海水還是淡水，金屬的腐蝕主要是氧去極化的電化學(xué)腐蝕過(guò)程。通常受陰極過(guò)程控制。海水是腐蝕性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液，具有高的含鹽量、良好的導(dǎo)電性。

除了這些主要的成分外，海水中還有少量的臭氧、游離的碘和溴以及痕量的各種元素。

海水的電導(dǎo)率在3～4×10^-2Ω^-1cm^-1左右，海水的pH值在7.6～8.2范圍，含氧量為8mg/L左右。在海水的pH值和含氧量條件下，溶解氧的還原反應(yīng)平衡電位約為 0. 75V，在Fe、Cr、Ca、Ni等會(huì)屬上，比較容易進(jìn)行，而在Al、Zn、Sn上由于析氧過(guò)電位較大，還原反應(yīng)進(jìn)行困難。在海水的pH值條件下，析氫反應(yīng)的平衡電位約為-0.48V，雖然Fe、Cr等金屬有可能發(fā)生析氫反應(yīng)，但其速度是很緩慢的。Cu、Pd、Zn等金屬上不會(huì)析氫腐蝕。

在海水中，大多數(shù)情況下（靜止海水或金屬表面有腐蝕產(chǎn)物）氧去極化受擴(kuò)散過(guò)程控制。但是在高速流動(dòng)海水中氧去極化可由擴(kuò)散控制轉(zhuǎn)為氧離子化過(guò)電位控制。此外，在某些情況下有可能出現(xiàn)擴(kuò)散和氧離子過(guò)電位兩者混合控制的陰極過(guò)程。

本部分規(guī)定了水環(huán)境腐蝕試驗(yàn)環(huán)境因素檢測(cè)的術(shù)語(yǔ)和定義、測(cè)試方法和檢測(cè)報(bào)告。

本部分適用于水環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站主要海水水文因素的測(cè)定，淡水水文因素的測(cè)定也可參照?qǐng)?zhí)行。

本部分適用于各種砂漿、混凝土（鋼筋混凝土）材料在海水和淡水環(huán)境中的腐蝕試驗(yàn)及結(jié)果評(píng)定。