冶金中使用的礦石通常是典型的金屬化合物,如鋼鐵冶煉中的赤鐵礦(Fe203)和鋁冶煉中的鋁土礦(A1203 H20)。從熱力學(xué)角度來(lái)說(shuō),任何包括物質(zhì)在內(nèi)的系統(tǒng)總是傾向于以能量狀態(tài)存在。因此,從冶金中獲得的大多數(shù)金屬處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),并且具有自發(fā)尋求低能量狀態(tài)的趨勢(shì),例如氧化物或其他化合物。因此,從廣義上講,耐磨泵管在低能狀態(tài)下變成氧化物的過程就是腐蝕,而腐蝕過程恰恰是冶金的逆過程。最重要的是,腐蝕過程是一個(gè)自發(fā)的過程,是冶金技術(shù)水平的必然提高,可以提高材料的生產(chǎn)率和質(zhì)量,從而提高材料的耐蝕性,即提高材料的耐蝕性。然而,就熱力學(xué)而言,腐蝕總是自發(fā)的,但是由特定材料和特定腐蝕環(huán)境組成的腐蝕系統(tǒng)的腐蝕速率是不同的。尋求冶金方法以外的方法是延緩或控制[材料腐蝕的一項(xiàng)重要技術(shù),即防腐蝕技術(shù)。防腐技術(shù)的改進(jìn)可以用少量的投資降低材料的損失率,從而延長(zhǎng)零部件的使用壽命。金屬材料在人類發(fā)展史上扮演著極其重要的角色?,F(xiàn)在和將來(lái),它們應(yīng)該用于各種工程設(shè)施、結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)備。其他材料不能完全替代它們。
除了在使用過程中承受外部載荷(應(yīng)力),這些工程設(shè)施等也位于具有一定腐蝕性的環(huán)境中。環(huán)境和金屬材料的協(xié)同作用在一定條件下會(huì)造成明顯的腐蝕,導(dǎo)致金屬材料的流失,影響這些工程設(shè)施的安全使用等。大量工程實(shí)踐表明,各種工程設(shè)施、部件和機(jī)械設(shè)備的故障,即其規(guī)定功效的喪失,是由其使用條件決定的。它們主要表現(xiàn)為腐蝕、斷裂和磨損三種失效模式。它們已經(jīng)發(fā)展成為三個(gè)獨(dú)立的綜合邊緣學(xué)科。與斷裂不同,耐磨泵管的磨損和腐蝕是一個(gè)漸進(jìn)的過程。腐蝕與金屬的粉碎和氧化有關(guān),被腐蝕損壞的金屬會(huì)轉(zhuǎn)化為離子或化合物,無(wú)法回收。不可能有非腐蝕性的材料,即使是陶瓷和有機(jī)材料,但是在相同的環(huán)境中,腐蝕速率比金屬材料低得多。所謂的不銹鋼僅具有比普通鋼高得多的耐腐蝕性和低得多的腐蝕速率。因此,腐蝕被定義為由材料與環(huán)境之間的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)或物理溶解引起的材料損失、變質(zhì)或破壞現(xiàn)象(對(duì)于工程部件和零件)。