在金屬腐蝕過程中，在表面上某些特定部位有選擇地溶解現象。金屬固溶體的組分之一，優先地由於腐蝕而轉入溶液，而金屬表面則逐漸地富集了另一組成，稱為組分的選擇性腐蝕。
基本介紹
- 中文名：選擇性腐蝕
- 外文名：selective corrosion
- 含義：在金屬腐蝕過程中，在表面上某
- 腐蝕原理：選擇性腐蝕源起於金屬表面上組
定義和簡介,腐蝕原理,腐蝕防護,用途,典型選擇性腐蝕,
定義和簡介
如黃銅脫鋅。而在多相合金中任何一相發生優先溶解，稱之為組織的選擇性腐蝕。鑄鐵因腐蝕而發生鐵素體的溶解以及碳化物和石墨在表面上富集是這類腐蝕的實例。由於腐蝕後剩下一個已優先除去某種合金組分的組織結構，所以也常稱為去合金化。去合金化後材料總的尺寸變化不大，但金屬已失去了強度，因而易於發生危險事故。
除水溶液腐蝕介質外，在其他介質中以及高溫腐蝕的條件下，也會發生選擇性腐蝕。原子能反應堆中常用的液態金屬介質,會對合金中某些組分有選擇地溶解,造成金屬材料表面層內這些成分貧化，也屬於選擇性腐蝕。
熔鹽體系是引起選擇腐蝕的危險介質，合金中比較活潑的組分在熔鹽介質中的選擇性溶解，常與高溫氧化同時發生。在較高溫度的熔鹽體系內，合金中較活潑的元素和空位形成雙向擴散，空位向內運動時聚集形成空腔，出現了克肯達耳效應(見金屬中的擴散)。雖然腐蝕的溶解量不大，但對材料的高溫力學性能影響很大。燃氣輪機的轉子葉片受熱應力較大，容易因此造成破壞事故。晶界（見界面）上的選擇性腐蝕，其危險性更大。
選擇性腐蝕(Selective Corrosion)是指在金屬腐蝕過程中，金屬表面上某些特定部位有選擇地溶解的現象。金屬固溶體的組分之一，由於腐蝕優先轉入溶液中，而在金屬表面則逐漸地富集了另一組分，稱為組分的選擇性腐蝕，如黃銅脫鋅。而在多相合金中任何一相發生優先溶解，稱為組織的選擇性腐蝕。鑄鐵因腐蝕而發生鐵素體的溶解以及碳化物和石墨在表面上富集就是組織選擇性腐蝕的實例。由於腐蝕後剩下的是已優先除去某種合金組分的組織結構，所以選擇性腐蝕還常稱為去合金化。去合金化後，材料總的尺寸變化不大，但金屬已失去了強度，因而易發生危險事故。
除水溶液腐蝕介質外，在其他介質中以及高溫腐蝕的條件下，也會發生選擇性腐蝕。原子能反應堆中常用的液態金屬介質，會對合金中某些組分有選擇地溶解，造成金屬材料表面層內這些組分貧化，這也屬於選擇性腐蝕。
熔鹽體系是引起選擇性腐蝕的危險介質，合金中比較活潑的組分在熔鹽介質中的選擇性溶解常與高溫氧化同時發生。在較高溫度的熔鹽體系內，合金中較活潑的元素和空位形成雙向擴散，空位向內運動時聚集形成空腔，出現了柯肯達爾效應。雖然腐蝕的溶解量不大，但對材料的高溫力學性能影響很大。燃氣輪機的轉子葉片受熱應力較大，因此容易造成破壞事故。另外，在晶界上發生的選擇性腐蝕，具有更大的危險性。
影響選擇性腐蝕的因素有合金成分、腐蝕介質的性質、熱處理、機械加工和焊接等。防止選擇性腐蝕的途徑包括正確選材、合理選擇腐蝕環境、採用電化學保護等。其中，使材料表面均勻化和調整介質的腐蝕活性，是防止選擇性腐蝕的基本方法。往合金或介質內加入某些組分作為緩蝕劑，例如向黃銅中加入少量砷，也能防止鋅的選擇性腐蝕。此外，防護層和陰極保護等也是常用的防護方法。
腐蝕原理
選擇性腐蝕源起於金屬表面上組分的差異，而在腐蝕介質的作用下行為各異。與介質反應時活性較大的組分將被優先氧化或溶解，而較穩定的組分則殘留下來。
已經提出過幾種不同的選擇性腐蝕機理，在不同情況下腐蝕的歷程可能不同。例如，水溶液中黃銅脫鋅時黃銅先溶解，然後銅鍍回基體上，形成腐蝕微電池；而在高溫氧化條件下，生成氧化物時自由能下降較多的元素將優先奪走氧，因而氧化程度較大。液態金屬中的腐蝕主要是一種物理作用，而不是化學作用；熔鹽中的腐蝕則介於液態金屬和水溶液之間，可能是物理溶解，也可以進行電化學反應。
選擇性腐蝕源於金屬表面上組分的差異，而在腐蝕介質的作用下行為各異。與介質發生反應時，活性較大的組分將被優先氧化或溶解，而較穩定的組分則殘留下來。
已經提出過幾種不同的選擇性腐蝕機理，在不同情況下，腐蝕的過程可能不同。例如，水溶液中黃銅脫鋅時，黃銅先溶解，然後銅鍍回基體上，形成腐蝕微電池；在高溫氧化條件下，生成氧化物時，自由能下降較多的元素將優先奪走氧，因而氧化程度較大。液態金屬中的腐蝕主要是一種物理作用，而不是化學作用。熔鹽中的腐蝕則介於液態金屬和水溶液之間，可能是物理溶解，也可以進行電化學反應。
腐蝕防護
使材料表面均勻化和調整介質的腐蝕活性是防止選擇腐蝕的基本方法。往合金或介質內加入某些組分作為緩蝕劑，例如往黃銅中加入少量砷，也能防止選擇性腐蝕。此外，防護層和陰極保護等也是常用的防護方法。
用途
有時去合金化也有有益的用途，如用鹼選擇性地去掉鋁鎳合金中的鋁，可製備鎳催化劑。也可利用高溫氧化過程中的選擇性腐蝕達到防護效果。由於添加的合金元素與基體材料的高溫氧化行為不同，可因添加組分的氧化而出現緻密的氧化膜保護基體材料。當添加元素超過一定臨界濃度時，這種防護作用將會十分明顯。滲雜效應常是構成高溫耐蝕材料的基礎。
典型選擇性腐蝕
多元合金在選擇性腐蝕過程中，合金中的較活潑組分優先溶解，使合金的機械強度降低，並失去金屬性能。多元合金中，電位較正的金屬元素為陰極，電位較負的金屬元素為陽極，構成腐蝕電池。此時，作為陰極相的電位較正的金屬保持穩定或重新沉澱，而電位較負的金屬發生溶解。比較典型的選擇性腐蝕有黃銅的脫鋅腐蝕和灰口鑄鐵的石墨化。
