低碳钢的腐蚀文献综述和参考文献
1 腐蚀原理
金属腐蚀锈层下的腐蚀过程十分复杂，其状态控制、测量方法、数据解析难度也都较大。金属表面被锈层覆盖的时候，腐蚀过程中涉及到的反应包括金属阳极的溶解、阴极氧气的还原，还涉及到锈层自身物质成分和性质的转变。锈层的存在会影响侵蚀性离子的渗透，还能带来合金元素富集等现象，这都会影响金属的腐蚀规律。钢铁在一般大气环境条件下，主要发生电化学腐蚀，在腐蚀介质中由于金属表面或者物理化学性质的不均匀性，便构成腐蚀电池。任何一种类型的腐蚀电池都由阳极、阴极、电解质溶液和连接阴阳极的电子导体组成，四个部分不可分割。腐蚀产物铁锈是FeO， Fe(OH)3， Fe3O4和Fe2O3等氧化物的舒松孔混合物，在高温环境条件下，则由于高温氧化产生化学腐蚀，腐蚀产物氧化皮有内层FeO，中层Fe3O4和外层Fe2O3构成。一般情况如下
腐蚀的阳极反应是Fe的溶解：
Fe → Fe2+ + 2e论文网
阴极反应在近中性介质并有溶解氧存在时是氧的还原：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
在酸性介质(pH﹤4)或 pH 值较高但缺氧的条件下是质子的还原：
2H++2e → H2
当介质中有含氯的消毒剂(如HOCl、NH2Cl)时，阴极反应会是高价氯的还原：
HOCl + H+ + 2e → Cl- + H2O
NH2Cl + H+ + 2e → Cl- + NH4+
在缺氧条件下，如管内介质呈滞留状态时，垢内阴极反应也有可能是Fe(Ⅲ)氧化物或
氢氧化物的还原，的腐蚀反应为：
2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe(OH)2↓
即在腐蚀时，铁生成氢氧化铁从溶液中沉淀出来。但是，这种亚铁化合物在含氧的水中
是不稳定的，它将进一步氧化生成氢氧化铁：
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2Fe(OH)3↓
Fe(OH)3沉积在金属管道表面，在一定条件下还可部分脱水:
2Fe(OH)3 → Fe2O3•3H2O
对于金属铁与酸溶液接触所发生的腐蚀过程，其基本特征是在一个孤立的金属电极上同时以等速进行着一个阳极反应和一个阴极反应。以铁在不含氧的酸性溶液中均匀腐蚀作为讨论体系，有阳极氧化反应 Fe → Fe2+ + 2e阴极还原反应 2H+ + 2e+ → H2总的电池反应 Fe+ 2H+ →Fe2+ + H2[4]中性或碱性条件下是：阴极反应
O2 + H2O + 4e → 4OH-
阳极反应生成的Fe2+与阴极反应生成的OH-相遇生成固体Fe(OH)2，Fe(OH)2 经氧化、脱水后生成各种铁的氧化物。这些氧化物主要是由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4、Fe2O3等相组成 [5]锈蚀产物中的α-FeOOH，会使低碳钢锈蚀扩展和蔓延，使腐蚀现象加剧