金属的腐蚀.docx

1、金属的腐蚀金屬的腐蝕學習目的1.瞭解腐蝕的意義。2.瞭解金屬材料腐蝕的原理。3.瞭解影響金屬腐蝕的因素。4.瞭解鋼鐵材料腐蝕的形式。5.認識防治腐蝕的方法。1-1 前言 材料會因為時間、環境等種種因素，而產生不堪使用或稱為失敗(failure)的狀況，這樣的結果不但增加成本，而且耗費時間。一種材料所以無法再使用，除了肇因於強度無法承受負荷所產生的破壞(fracture)，還有磨耗(wear)、腐蝕(corrosion)、輻射損傷(radiation damage)等其它因素，而這其中又以腐蝕的傷害最大，影響也最嚴重，因此認識並防治腐蝕，是學習材料必備的課題。生銹(rusting)就是一種人人熟

2、知的腐蝕現象，它是專指鐵或鐵合金的腐蝕現象，其他的材料雖然也會腐蝕，但不稱為生銹。腐蝕的過程可以是一種化學反應(Chemical Reaction)，而更多時候則是一種電化學反應(Electrochemical Reaction)。所謂電化學反應，簡單的說是金屬間形成陽極和陰極的電池效應。簡單的說，電化學腐蝕與電鍍的原理相似，都是由於材料本身足以產生電化學反應所導致，它們的差異，只在於結果的不同。腐蝕是金屬的剝離，電鍍則是金屬的覆層。而就工程材料的來源而言，材料原為礦石或是氧化物中冶鍊，再度變為化合物而回歸穩定也是自然的趨勢，因此材料在某種適當的環境下，不論經由化學或是電化學的反應方式而發生腐

3、蝕，也是自然的現象，而防治腐蝕的積極意義則是在提供材料更長的使用壽命。在日常生活中，就有許多足以產生電化學反應的環境，例如：不同金屬本來就具有不同的電位，如果環境中存在某些溶液，可能就會提供構成迴路的條件，而發生電化學腐蝕。此外例如：高溫、酸鹼等環境因素，也會加速電化學反應的進行，因而增加腐蝕破壞的程度。在機械結構使用上，材料的選擇不當，對腐蝕因素的認識不夠，也是助長結構腐蝕的基本因素。因此探討防蝕工程，必須要瞭解化學和冶金學的基本常識，並且注意防治。腐蝕通常是經由一段時間醞釀，當損害的現象較為顯著時，才會引起人們的注意，而到破壞造成時，結果卻往往非常嚴重。據估計，在美國每一年因為腐蝕所造成的

4、直接損失，就約佔國民生產總值的4 %，達數百億美元之譜。在國內，除了橋樑、建築等公共工程因腐蝕致使用壽命降低，近年來在航空器及其他方面，因腐蝕產生安全的危害、資源、環境的損失，也無法估計，絲毫不遜於其他破壞所造成的損失。因此，對於材料的腐蝕機構及防制腐蝕的方法的研究，尤其必須特別重視。事實上，除了金屬材料會受到腐蝕之外，其他材料也會發生腐蝕，例如：塑膠、陶瓷材料的化學溶解(chemical dissolution)等，但本章中所討論的腐蝕，主要仍以金屬為範圍，就各種腐蝕發生的成因、腐蝕形式、金屬鈍化等說明，並提出腐蝕的防治之道。1-2腐蝕的意義自然界中絕大多數的物質，都有變成氧化物或是形成穩定

5、化合物的傾向，除了金、鉑等貴金屬外，自然界中甚少有單純金屬存在。因此當我們由礦石或是氧化物中提煉完成所需的工程材料，例如：鐵、銅、鋁時，它們就開始有了回歸穩定的趨勢，在環境許可下，它們會再度變為金屬化合物，這種現象可說是發生腐蝕的基本原因。這些環境的因素，例如：水份、高溫，或是酸、鹼等化學物質的誘導等，都可能引起金屬的腐蝕，如圖1所示。腐蝕治鍊 圖1礦石 鋼料 腐蝕 說明了腐蝕發生的基本原因分析材料發生腐蝕的基本原因，主要可以區分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。化學腐蝕（chemical corrosion）又稱為直接溶解(dissolution)，通常是指材料置於一種可以溶解的溶液環境中，直到

6、材料全部耗盡(腐蝕)或是溶液達到飽和點。其他諸如高溫、溼度等情況，使材料因加速產生氧化作用進而腐蝕也屬之。電化學腐蝕通常是指兩種異質金屬或金屬中足以構成電位差的兩極，在一種電解質(electropte)相連的環境中，形成陽極金屬持續失去金屬離子而被腐蝕的現象稱之。在這兩類的腐蝕中，又以電化學腐蝕較為重要，也較容易被忽視。1-2-1化學腐蝕在自然界中，物質會溶解於特定的溶液中是熟知的現象，例如：糖、鹽會溶解於水中，或是許多金屬或非金屬會溶解於鹽酸。有時我們也利用這些特性於製造方法，例如：利用氯化鐵來蝕刻銅藝術品或電路板。但在工程材料的使用上，絕大多數的考慮仍是在防治腐蝕方面。在一般金屬中，溶液最

7、易侵蝕的位置是晶粒與晶粒接合之處，也就是晶界，然後持續成長，化學腐蝕有時也隨環境或是化合物的形成而變化，也可能伴隨電化學腐蝕而來，當然如果是這樣的情形，整個腐蝕現象就會變得較複雜。1選擇性濾除 有些金屬合金材料在特殊環境下，其中的一種或多種元素容易被選擇性的濾除（leach）或稱腐蝕，而變成多孔性的殘留物，因而降低了材料的機械性質，這種現象稱為選擇性濾除。這樣的現象，與金屬的本質有關，如黃銅中所含的鋅在高溫下會被鹽類的水溶液所溶解，產生脫鋅(dezincification)的局部腐蝕現象，而缺少鋅的位置，將使得黃銅變成多孔性結構而變成很脆弱。2石墨化腐蝕 石墨化腐蝕是另一種類似選擇性腐蝕的例子

8、，灰鑄鐵的是片狀石墨交錯在鐵基地的組織，如果置於水中或是土壤中，鐵將較具陽極性而石墨將較具陰極性，因此鐵的部份將被腐蝕，而形成多孔性的外觀，因此灰鑄鐵製成的管線，必須有積極的防蝕措施，如果埋設不當，容易發生洩漏甚至爆炸的事件。 化學腐蝕的防治極為困難，將材料覆層是一種方法，避免材料與溶液（尤其是易起作用的酸鹼溶液）接觸，也是另一種解決的方式。如果一定必須在溶液的環境中使用，必須考慮選擇能抵抗化學腐蝕的材料。例如：為了抑制黃銅脫鋅的現象，我們可以在含鋅量15%以上的黃銅中，添加1%左右的錫Sb，以抵抗這種腐蝕並增加強度。這類的含錫黃銅包括：海軍黃銅(naval brass)、海將黃銅(admir

9、alty metal)等都屬之。1-2-2電化學腐蝕電化學腐蝕是最重要的腐蝕因素，因為大多數的金屬腐蝕的起因，都可說是一種電化學反應。這裡所說的電化學反應是指在相同或不同金屬物體中，由於各種因素使得某些部位產生了局部的陽極反應 (Anoic Reaction) ， 讓金屬失去一個或多個電子，變成金屬陽離子，亦即發生陽極氧化作用；而在同時，另一地點也會產生陰極反應 (Cathodic Reaction)，獲得多出的電子，使得陰極形成還原作用，而構成一個電池效應的現象。這種電池效應使得陽極金屬造成消溶腐蝕，稱之為電化學腐蝕（Electro-chemical corrosion）。電化學腐蝕反應，其

10、實與電鍍（electroplating）的作用原理相似，也就是陽極失去金屬（可以視為如腐蝕的現象）而陰極則覆層金屬（可以視為如電鍍的現象），只是腐蝕現象發生時，陰極反應通常不會發生電鍍效應，其還原反應多生成氣體、液體或固體。電化學反應的觀點，可以說是腐蝕現象裡最重要的部分，而且大部分的腐蝕現象都可以發現這樣的反應；在電化學反應裡，它將失去電子的一方稱為陽極（anode），而獲得電子的一方稱為陰極（cathode），當兩極之間具有一低電阻的導電通路時，陽極金屬就會發生腐蝕。兩種不同金屬就容易發生這種現象，這其中一種金屬會較容易失去電子（陽極），而另一種金屬則較容易獲得電子（陰極），透過適當的通路

11、，其結果是使得陽極金屬陸續解離形成金屬離子。這些金屬離子，若不是被周圍的電解質吸收，就是與非金屬離子結合而形成一層表面的沈積層，因此陽極金屬逐漸失去（被腐蝕），反之，陰極金屬則因此受到保護。由此可知，電池效應發生的情況必須是，材料發生氧化電位（或還原電位）不同的兩極，並且有適當介質的條件下，由於環境產生了足以形成電解池的條件下才足以發生。例如 : 兩種不相似金屬搭接在一起或金屬兩表面間有潮溼空氣等。電化學腐蝕發生的原因，既然是因為電位的不同而且可以產生電池效應所致，當然相同的金屬也可能會發生電池效應，例如：同一金屬構件表面有局部變異而形成兩極，或是搭接物體的夾縫內藏有鹽類或塵垢等。此外，溫濕環

12、境可以增加電解液的活動程度增大腐蝕 ; 而當金屬表面生成海棉狀的化合物，就足以容納更多水份繼續其電池作用，並且向內腐蝕金屬。至於何種金屬較易形成陽極，而何種金屬較易形成陰極？其實如同前面有關化學腐蝕敘述：物質或金屬在溶液中，多有化為離子而被溶解的的傾向。同樣的，大多數金屬如果置於溶液中，其內部都具有化學電壓將其離子送入溶液中的趨勢，只是大小的程度不同而已。這種金屬受環境溶液誘惑的趨勢稱為電溶壓 ( Electrolytic Solutiona1tension )。電溶壓大的金屬，因為容易化為金屬離子，所以比較易受腐蝕，反之電溶壓小的金屬，比較到腐蝕。電溶壓用在電化學上又稱為伽凡尼電位(Galv

13、anic Potential)或是電解電位， 簡稱電位。不同的金屬具有不同的電位，所以當兩種不同金屬搭接在一起時，由於兩者的電位差，就會產生電流，其原理正如同水往低處流的情況一樣。這種電池效應的結果，因電流的通過(從陽極流向陰極)，使較高電位金屬發生陽極消溶腐蝕。當電位差愈大，產生的電流愈強，腐蝕損耗率就愈大。在電化學序位中，伽凡尼電位序 (GalVanic Potential Series )可以說明在不同環境下，各種金屬陽極性或陰極性的趨勢。在海水、淡水溶液或其他工業氣氛中，伽凡尼電位序也可能會有差異，以海水中的伽凡尼電位序而言，依金屬電位由大到小將金屬順序排列，依序為：鉀(K)、鈉( N

14、a)、鎂(Mg)、鋁(A1)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鍚(Sn)、鋁(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉑(Pt )、金(Au)。上述電位序中，電位序在前面的金屬對於電位序在其後的金屬將形成陽極; 相反的，電位序在後的金屬對於電位序在前的金屬成為陰極。這些金屬例如：金、鉑、銀等稱為貴金屬(noble)或具化學惰性(chemically inert)。而從另一方面來看，由於電位序在前面的金屬相對於電位序在其後的金屬將形成陽極，由於腐蝕發生於陽極，因此就可以保護其後位金屬避免腐蝕，這種犧牲陽極的方法就是腐蝕防治的一種重要方式。這部分的敘述會在稍後討論鋼鐵腐蝕時再說

15、明。綜合以上所述可以知道，電化學腐蝕主要由於材料本身產生了電池效應，電池效應是基於電池中有兩種不同電極懸掛在一電解質內，陽極部份發生氧化作用而蝕去，陰極則大多產生氫離子的還原作用，而放出氫氣，結果使材料形成腐蝕的現象。由於金屬腐蝕的過程，事實上就是一種化學或電化學反應，因此我們可以說，金屬在某種環境下，藉著化學或是電化學反應所造成材料破壞性的傷害就稱為腐蝕，而腐蝕的防治，最基本的原理就是抑制或是避免這些反應的發生。1-3影響金屬腐蝕的因素如前所述，腐蝕發生的過程主要依化學反應和電化學反應兩種方式來進行。例如：鐵的腐蝕就化學反應的觀點而言，其在大氣中的氧化過程為： 室溫時 Fe1/2 O2 H2

16、 O 2Fe（OH）2 氫氧化亞鐵 2Fe（OH）21/2 O2 H2 O 2Fe（OH）3 氫氧化鐵（鐵銹）而以電化學反應式表示則為： Fe1/2 O2 H2 O Fe+22 OH- 2Fe（OH）3 氫氧化鐵（鐵銹）但這只是反應過程描述的不同，實際上，隨環境的改變，各種影響腐蝕因素愈形複雜，它們會使得腐蝕的程度或是型態都跟著改變，並且增加腐蝕的嚴重性。例如：大氣中原有水份和塵埃，足以影響腐蝕的程度，然而隨著工業化程度的增加之外，還加入了各種氣體和化合物，像是二氧化硫SiO2、硫化氫H2S等，加上本省海島地形含有充足的鹽份，經由電化學反應，這些物質更助長了材料的腐蝕。再如：鐵置於高溫環境中，

17、其腐蝕型態不同於常溫下的反應，而是直接與氧結合， 形成Fe2O3 (氧化鐵)、FeO（氧化亞鐵）、Fe3O4（四氧化三鐵）等氧化物。除了大氣之外，土壤、溶液、酸鹼度、散亂電流等，也都是影響腐蝕的環境因素。在其它因素方面，如：製品的材料成份、熱處理效應、加工效應也在在影響腐蝕的結果。1-3-1大氣在沒有濕度存在的大氣中，由於沒有電解液，腐蝕無法進行反應，因此一般材料的腐蝕速率小到足以忽略，但當大氣中的塵埃或不純物存在時，由於他們會使濕氣凝結在金屬表面，因此即使些微的濕氣，腐蝕性就會有很大的差異。大氣因腐蝕性的不同主要分為海岸地帶、工業地帶、熱帶、寒帶、都市或鄉村等類型。海岸地帶大氣中所含的鹽份與

18、濕氣結合，可以形成伽凡尼電池或是氧氣濃差電池；工業地帶的大氣含有碳、碳化合物、硫化物和金屬氧化物，其中最主要的腐蝕性成份是二氧化硫，它的主要來源是煤、重油、汽油的燃燒所產生，而含硫化物的酸雨更足以加速腐蝕的進行，對鐵而言，由於二氧化硫經反應可以產生H2SO4，H2SO4與鐵作用，經由上列反應式之催化，就會使鐵產生更大的腐蝕。 溫度是促使大氣腐蝕的另一個重要因素，高溫會加速氧化腐蝕的現象，這類損害稱為高溫加速氧化腐蝕或加速氧化，在一定的氧氣濃度下(例如：密閉容器中)，溫度每增加30，腐蝕速率會增加一倍。1-3-2土壤許多結構材料必須長年與土壤接觸，例如：地下水管、油管、煤氣管路等，因此土壤的成份

19、對金屬腐蝕的影響很大。一種金屬可以在某處使用得很理想，卻可能在另一處因土壤環境的差異，產生嚴重的腐蝕或破壞。(土壤對於腐蝕之影響主要是由於其多孔性、鹽類(去極劑或抑制劑)、水份、電導度、酸鹼度等因素，其間各種條件的差異會使得化學及電化學腐蝕反應的進行產生不同的結果。此外空氣流通性差而含有硫酸鹽的土壤，還可能會有還原硫酸菌等微生物存在，造成極大的腐蝕速率。有機無機塗層、金屬塗層、土壤改良或陰極防蝕都是有效的方法。1-3-3 散亂電流散亂電流是指非經正常電路而來的電流，當這類電流進入金屬裝置而後又離開時，其流經的面積就會產生腐蝕。相較於大地中的自然電流，它們顯得不穩定而且影響較大，因此於散亂電流會

20、影響結構的場合，就必須特別防範。散亂電流又分為直流及交流兩類，而直流的影響又較大。直流散亂電流的來源是電氣化火車、接地的直流電機、電銲機、電鍍工廠等，而交流散亂電流的來源是接地的交流發電系統等。防範散亂電流的方法有：以低電阻金屬導體結合受保護體 (例如：地下水管)和散亂電流源(例如：電車軌道)，以避免電位產生大變化；陽極或陰極防蝕、裝設絕緣耦合器(coupling)等。1-3-4溶液材料在中性、酸性、鹼性各種溶液中，都會有不同的腐蝕速率，而溶液中的各種條件也會影響腐蝕的進行。例如：水溶液中氧的濃度、電解質、流速等。溶液是形成電化學腐蝕的重要介質，許多腐蝕現象因此而生。 1-3-5 材料成份一般

21、材料成份如果稍有不同，在水中和土壤中之腐蝕效率並沒有顯著的影響，但是如果在海水或酸性等其他的環境中，腐蝕速率就會受到影響。例如鋼鐵材料中含有磷及硫，在酸中就會顯著增加腐蝕速率。錳則會使含硫的鋼減低酸中的腐蝕性，鎳在鹼性溶液中也有類似的效果。1-3-6 熱處理效應材料經過熱處理之後，容易產生局部的電池效應，有些地方形成陽極而有些地方形成陰極，這樣形成的伽凡尼電池也會影響腐蝕速率。例如：碳鋼在高溫時急冷會形成麻田散鐵，如果再經回火形成第二相組織碳化鐵，兩相之間就會形成伽凡尼電池而加速腐蝕反應。但在實際上相對於其他因素，熱處理對腐蝕的影響並非很大，只要注意加熱或冷卻的程序，或添加適當的抑制劑都能將腐

22、蝕速率減低至最輕程度。1-3-7加工效應材料在經過敲擊或冷作之後都會產生殘留應力，這樣的結果實際上是產生了晶格缺陷或是碳化物、氮化物等的偏析現象，因而形成局部電池效應，應力腐蝕就是這一類腐蝕的代表。如果使應力作用加上特定的環境，應力腐蝕的速率就會十分顯著，加工所產生的應力腐蝕破壞有時也沿晶粒間隙進行，因而產生多種因素混和的腐蝕現象。應力腐蝕可以用後加工(例如：珠擊法)、材料改良(添加合金元素)或陰極保護法來抑制。1-4鋼鐵的腐蝕在金屬材料中，鋼鐵的腐蝕無疑是其中最重要的，因為它使用的範圍很廣，影響也很大；舉凡橋樑、機械、結構物或關係公共工程的建設，無不與鋼鐵材料有關。基本上，鋼鐵材料的腐蝕現象

23、，主要也是由於化學及電化學因素所引起，而其常見的形式有：直接氧化腐蝕、均勻腐蝕、伽凡尼腐蝕、穿孔腐蝕、間隙腐蝕、應力腐蝕、延晶腐蝕、浸蝕腐蝕、空洞腐蝕和磨擦腐蝕等，由於形式很多包含範圍很多，包含均勻腐蝕、伽凡尼腐蝕、穿孔腐蝕、間隙腐蝕、應力腐蝕、和延晶腐蝕等。1-4-1直接氧化腐蝕高溫或缺乏水份的情況下，鐵的腐蝕型態將不同於常溫下的反應，而直接與氧結合，其反應式： 4Fe3O2 2Fe2O3 氧化鐵 由於氧化鐵並不夠細緻，因此氧氣仍可滲入，並形成FeO（氧化亞鐵）和Fe3O4（四氧化三鐵）等氧化物，這樣的情況在鋼的熱軋或是熱處理時常會發生，稱為鱗皮。1-4-2均勻腐蝕(Uniform atta

24、ck corrosion)當一種金屬置於電介質(或電解質)中，金屬的某部分區域會比其他區域更為陽極，而且這些區域的位置會不時移動，有時也會週而復始，這樣的現象使得腐蝕現象在各處均勻發生，稱為均勻腐蝕。這種型態如平常我們所見的鐵生銹即屬之，金屬的高溫氧化或是鎳的成霧狀(fogging)也都是均勻腐蝕的例子。1-4-3-1 均勻腐蝕的量測均勻腐蝕的速率，通常可以用幾種單位表示。國內外常用的有：每年侵蝕的公厘mm數、密爾mil數(mpy，mils penetration per year，1mil=1/1000吋=0.025mm)、和英寸數(ipy，inches penetration per ye

25、ar)，但有時由於不易量度，也以損失的重量mdd (milligrams per square decimeter per day)或每年損失的重量再來推估mpy等其它各種數值。以鋼為例，在海水中的腐蝕速率約為25mdd，相當於5mpy。一般來說，腐蝕的初始速率常較最終速率為大，因此測定腐蝕速率時，要記錄整個過程，以外插法可能會產生很大的錯誤。而材料如果腐蝕速率在1mpy以下為抗蝕性強(outstanding)，50mpy以上防蝕性轉劣(poor)，在200mpy以上則是無法接受(unacceptable)。1-4-4 伽凡尼腐蝕(Galvanic corrosion)這種腐蝕發生於兩種不同金

26、屬或是合金接觸，而能產生伽凡尼電池(Galvanic cell)的情況，常用金屬材料在海水中的伽凡尼電位序。較具陽極的金屬易受到腐蝕。例如：在海洋工程中，以銲錫（鉛-錫合金）銲接黃銅配件，因為黃銅的電位序較具陰極性，所以銲錫較易受腐蝕。再從合金的觀點來比較，如果電池效應發生在兩相合金上，例如：鋼中具有肥粒鐵相和雪明碳鐵相，則因為肥粒鐵相較陽極性，雪明碳鐵相較陰極性，就會產生電化學腐蝕，因此可以說，幾乎所有的兩相合金其腐蝕抵抗力都較單相金屬為差。1-4-5 穿孔腐蝕(Pitting corrosion)金屬元件處於腐蝕環境中，由於位置的不同而使含氧量有濃淡之分，此時含氧濃度高之處為陰極，而含氧濃

27、度低的地方為陽極，因而發生了腐蝕現象，這種電池效應又稱為氧濃差電池（oxygen concentration cell）。而穿孔腐蝕是屬於一種局部腐蝕，它發生的起始位置就都是在含氧濃度不均或是材質不均的位置。金屬置於充氣水中的孔蝕成長情形，它的發生首先是由於孔洞的底部氧不容易補充，缺氧的結果使得金屬發生分解反應 MM+e-，而在孔洞上方的周圍有較高濃度的氧，而發生還原反應O2+2H2O+4e-4OH-，因此孔洞四周受到保護，而不會腐蝕。這樣的現象如果發生在酸性的溶液中（例如：HCl），溶液中所含的Cl-離子便會向孔洞的位置集中，使得孔洞中的H+濃度增加，而增加陽極的反應速率：M+Cl-+ H2

28、OMOH + H+Cl-結果整個穿孔腐蝕的過程變成為自動催化的現象，而加速了整個腐蝕。1-4-6間隙腐蝕(Crevice corrosion)間隙腐蝕特別容易發生在機械元件接合的地方，例如金屬墊圈或是鉚接處。它也是屬於一種電池效應，但是隙縫一般需在特定程度大小的範圍內才會發生，例如：有足夠的寬度可使容易進入，足夠窄使容易可以停滯等，所以在應用上或工程上必須要小心，避免發生足以產生間隙腐蝕的環境。間隙腐蝕的機構很類似穿孔腐蝕的情況，首先是均勻腐蝕，然後因氧濃淡電池會引起陽極反應(缺氧區)和陰極反應(富氧區)，由於間隙內氧的並無法補充，因此陽極反應會繼續在同一個位置進行，因此產生了嚴重的腐蝕結果。

29、在不銹鋼發生間隙腐蝕的現象中，有氯離子Cl-存在是一個非常重要的因素，例如：在NaCl溶液中，不銹鋼的間隙腐蝕，是先由於氧濃淡電池所產生，陽極反應在此時生成正離子M+。M M+e-接著因為缺氧，所以陽極反應持續進行，形成高濃度的M+，並與NaCl溶液中的Cl-，形成M+Cl-。1-4-7 應力腐蝕(stress corrosion)應力腐蝕是一種應力與腐蝕相互作用的結果，因為再材料受到局部應力或應力作用不平均時，受到高應力作用的區域會形成陽極，而受較低應力作用的區域則形成陰極，因此作用應力會使得腐蝕作用更為加速稱謂應力電池(stress cells)。應力腐蝕發生在冷加工的材料時，高度冷加工的

30、區域會較低度冷加工的區域更具陽極性，另外在材料存在裂縫的情況下，也會造成應力腐蝕。所以材料在製造加工的過程，必須藉由熱處理來降低其應力避免腐蝕，或是選用抗應力腐蝕的材料，例如：在海水環境中可以鈦合金以取代不銹鋼。在日常生活中，汽車板金經過敲擊修整後會發生應力不均的現象，因而冷加工的部份較容易腐蝕，此部份必須由降低加工量或確實退火來防範。1-4-8 延晶腐蝕(Intergranular corrosion)又稱為粒間腐蝕，是在金屬晶界處發生局部腐蝕的現象。就電化學的觀點來看，由於材料的晶粒為陰極，而晶界一般為陽極，因此在均勻腐蝕的情況下，晶界處的腐蝕性仍稍大於晶粒處，如果在特殊情況下，材料的晶界

31、抗蝕元素又相對減少，延晶腐蝕的現象就會發生。最顯著的例子莫過於304不銹鋼在銲接過程常發生的情況，這種不銹鋼如果如果加熱或冷卻於450900之間(又稱為敏感化溫度)，在晶界就容易析出碳化鉻(Cr23C6)，而使得附近的鉻量不足，發生貧鉻區的現象，由於鉻是不銹鋼防蝕的主要元素，加上晶粒與晶界的電池效應，因此可以在短時間內就發生延晶腐蝕的現象。1-5防蝕的方法 防止腐蝕最有效的方式是藉由暸解腐蝕機構與腐蝕的成因，再找出適當的防蝕方法。如前所述，發生腐蝕的主要原因包括電化學及化學作用，因此如果能阻止或抑制腐蝕的發生，諸如：選用耐蝕或適當處理的材料，使用塗料、腐蝕抑制劑將金屬表面和其環境隔開，大量使用陰極防蝕以防止化學電池的發生，或是使陽極形成鈍化層以保護內部金屬，均是有效的方法。1-5-1 材料的選擇和處理選擇適當的材料是防蝕的基本方法，例如：在適當成本考慮下使用不銹鋼或是其他耐蝕材料。但是這樣的材料也並不一定能防止腐蝕的發生，例如：沃斯田鐵系的不銹鋼料如果經由銲接或高溫緩冷的過程，到達425附近，會在其晶界析出碳化鉻，此後此區域將因缺乏鉻而迅速發生腐蝕的現象（此種現象又稱為不銹鋼敏化現象），因此如果使用在這樣的場合，配合適當的處理是必要的。此外，鑄件在冷卻過程發生的偏析現象會形成局部伽凡尼電池作用、材料經過冷加工所亦產生的應力腐蝕現象，都必須經由均質化退火、弛力