Ăn mòn điện hóa là dạng ăn mòn phổ biến hơn cả và phá hủy kim loại nhiều nhất. Các dạng ăn mònđiện hóa được chia ra làm các loại sau: ăn mònđều, ăn mòn tiếp xúc, ăn mòn do chênh lệch khí, ăn mòn lỗ, ăn mòn tinh giới, ăn mòn nứt do ứng lực, ăn mòn mỏi, ăn mòn lựa chọn hay sựphân rã hợp kim, ăn mòn mài mòn.
a. Ăn mònđều, xảy ra trong điều kiện kim loại đồng nhất, môi trường, nhiệt độvà sự phân bố ứng lực là đồng đều, tốc độ ăn mòn là như nhau trên toàn bộbềmặt kim loại.
b. Ăn mòn tiếp xúc (galvanic), là dạng ăn mòn xảy ra khi có sựchênh lệch điện thế tạo nên một pin ăn mòn.Ăn mòn xuất hiện khi có hai hoặc nhiều kim loại có điện thế điện cực khác nhau được lắp ghép trên cùng một kết cấu, do chúng có thểtiếp xúc dẫn điện lẫn nhau và cùng nằm trong môi trường ăn mòn vì thếtạo nên một pin ăn mòn.
Ví dụ, khi chế tạo tàu thủy, phần lớn các chi tiết được làm bằng thép, vỏ tàu, bánh lái...nhưng chân vịt lại được làm bằng hợp kim đồng. Ngoài ra còn có protector bằng hợp kim kẽm hoặc nhôm, tất cả đều được lắp ghép trên một con tàu.
Dạng ăn mòn này thư ờng xuất hiện trong các hợp kim đa pha. Các pha trong hợp kim này có điện thế điện cực khác nhau, sựchênh lệch điện thế điện cực cũng gây nên ăn mòn galvanic giống như khi lắp ghép các vật liệu khác nhau trên cùng một kết cấu.
Ví dụ, các chi tiết bằng đồng thau đúc, hợp kim này cấu tạo gồm hai pha là α giàu Cu vàβ giàu Zn, chúng có điện thế điện cực rất khác nhau.
Giữa các vùng trong hợp kim, sự chênh lệch nồng độ do thiên tích do ba động thành phần...cũng có thểlà nguyên nhân tạo nên ăn mòn galvanic.
Hình 7.1. Ăn mòn tiếp xúc (galvanic) c.Ăn mòn do sựchênh lệch nồng độoxy
Ăn mòn khe là dạng ăn mòn này xảy ra có thể do môi trường không đồng nhất, chẳng hạn sựkhác nhau cục bộ vềthông khí hòa tan (oxy). Lúc này hình thành một pin chênh lệch khí và gâyra ăn mòn. Trong thực tếcó những khe hở giữa các mặt bích, các joăng, đệm, các mối ghép bằng đinh tán, trong quá trình làm việc do chênh lệch nồng độ oxy,ở nơi nằm sâu trong khe hẹp oxy không khuếch tán tới được nên bị ăn mòn.
Hình 7.2. Ăn mòn khe
Hình 7.3. Cơ chế ăn mòn khe
Ăn mòn ở đường mím nước, lớp nước trên bề mặt giàu oxy, lớp nước sát phía dưới nghèo oxy, do đó vật liệu bị ăn mòn tại vùng nghèo oxy theo cơ chếchênh lệch oxy.
Hình 7.4. Một dạng ăn mòn mím nước(1-Vùng ăn mòn, 2-Lớp gỉ sắt)
Ăn mòn chân chim dưới lớp sơn, ăn mòn chân chim ít gây tác hại, song lâu ngày
có thểphát triển phá hủy từng mảng sơn và khởi đầu cho các dạng ăn mòn nguy hiểm khác. Ăn mòn chân chim thường khởi đầuởcác phần lõm trên bềmặt không được tẩy sạch trước khi sơn, do đó còn đọng lại một lớp gỉ xốp hấp phụcác tạp chất, các muối hoạt tính cònđọng lại từ dung dịch làm sạch. Kim loại phía dưới bị oxy hóa tạo thành oxit trương phồng lên làm phá hủy màng sơn phía trên. Nước và oxy chui qua vùng sơn bịphá hủy nứt nẻtạo nên cơ chế ăn mòn do chênh lệch nồng độoxy, vùng tâm lớp gỉ nghèo oxy hơn ngoài biên bị ăn mòn.
Ăn mòn ởvùng lắng đọng, lớp cát bùn, tạp chất lắng đọng trên bềmặt cản trở oxy khuếch tán tới tạo lớp thụ động bề mặt gây nên ăn mòn do lắng đọng. Dạng ăn mòn này thường gặp ở các kết cấu cố định, song cũng có thể gặp khi các tàu neo đậu lâu ngàyở vùng nước bẩn tù đọng không được thường xuyên vệsinh.
Hình 7.5. Ăn mòn ởvùng lắng đọng d. Ăn mòn lỗ
Dạng ăn mòn này thường xảy ra đối với các kim loại và hợp kim có tính thụ động ăn mòn như: Fe, Cr, Al, Ni...các loại thép không gỉ trong môi trường có các anion Cl-, Br-, I-(halogen) bị ăn mòn cục bộdẫn đến tạo ra các lỗ.
kính lỗ. Hiện tượng này xảy ta do các lỗ nhỏ trong lớp phủbảo vệchống ăn mònđ ều (các lớp men, lớp phủ hữu cơ, màng oxyt...). Các lỗ phát triển từtrên bề mặt vào bên trong theo các hướng gần như thẳng góc.
Hình 7.6. Các dạng ănmòn lỗ
Cơ chế ăn mòn lỗ cũng tương tự như cơ chế ăn mòn do sự chênh lệch nồng độ oxy rong môi trường gây ra.
Hình 7.7. Ăn mòn lỗcủa thép thụ động trong ion Cl-
Ở vùng đấy lỗ nghèo oxy do đó bị ăn mòn và là anot, các vùng khác là catot. Do hiện tượng điện di, các anion Cl- di chuyển đến anot gây nên hiện tượng tập trung anion Cl- ở vùng đáy lỗ, làm mất khả năng tái thụ động, do đó ăn mòn tăng lên. Lỗ càng sâu, vùng đáy lỗ càng nghèo oxy càng gây nên ăn mòn.
Dạng ăn mòn này liên quan đếsựcó mặt của các pha dị thể ở biên giới hạt trong hợp kim. Loại ăn mòn này thư ờng gặp nhất ở thép không rỉ vì thép không gỉ được hợp kim với lượng Cr trên 12%, với lượng này có ảnh hưởng quan trọng đến quá trìnhăn mòn của thép. Với hàm lượng Cr trên 12% thì màng oxit Cr2O3 xít chặt, tăng lượng Cr thì tốc độ ăn mòn giảm. Tuy nhiên do hiện tượng tiết cacbit Cr làm xuất hiện vùng nghèo Crở lân cận biên giới hạt, do đó thép bị ăn mòn.
Hình 7.8.Ăn mòn tinh giới của thép không rỉ.
Hình 7.9.Ănmòn nứt ởbiên giới hạt thép không rỉ f. Ăn mòn nứt doứng lực
Các kết cấu kim loại làm việc trong môi trường ăn mòn , dưới tác dụng của lực kéo sẽ gây ra nứt, rạn và gãy. Dạng ăn mòn này gây tổn thất kim loại rất nhỏ, nhưng khó có thểnhìn thấy nên rất nguy hiểm.
g. Ăn mòn mỏi
Là hiện tượng ăn m thay đổi có chu kỳ. Do tác xuất hiện hơn.
h.Ăn mòn lựa chọn
Dạng ăn mòn này xả dung dịch rắn, trong đó kim loại nền.
Hình 7.11. k. Ănmòn mài mòn
Sựmài mòn của kim bảo vệvà hiện tượng này
Hình 7.10.Ăn mòn do ứng lực
ăn mòn xảy ra trong các kết cấu kim loại làm tác dụng ăn mòn tạo điều kiện cho các vết
ọn (sựphân rã hợp kim)
y xảy ra trong các điều kiện nhất định đối rong đó kim loại hòa tan cóđiện thế ăn mòn âm hơ
Hình 7.11.Ăn mòn lựa chọn (sựphân rã của hợp kim n
kim loại thụ động trong môi trường ăn mòn ày gọi là ăn mòn mài mòn.
làm việc dưới tải trọng ết nứt mỏi đầu tiên dễ
nh đối với các hợp kim là hơn nhiều so với kim
p kim)
a) b) Hình 7.12.Ăn mòn mài mòn a. Ăn mòn cục bộdo chảy rối của chất lỏng trongống ngưng b. Ăn mòn mài mòn do sựsủi bọtở nước làm lạnh trong xylanh