薄锈层的作用如同一个惰性的多孔表面膜,它几乎不影响阳极的金属溶解,而仅仅通过增强扩散阻滞作用影响阴极还原过程。
如果在正发展着的锈层之孔洞中有锈沉积.则此类孔洞因时间的推移而愈合,这意味着腐蚀本身受到越来越大的阻滞。这个过程受到各种因素的影响和显著干扰,但在一定的情况下很长时间之后,铁锈将变成厚保护层。
但必须指出,锈层具有保护作用应具备两个条件：一是腐蚀产物应是致密的:二是锈层厚度应是均匀的所以发生的腐蚀也是均匀腐蚀。以钢制自来水管为例自来水中通常含有少量的盐,大致呈中性并含有氧.从而引起了普通的氧腐蚀但在有利条件下沉积的铁锈也会形成一层保护层。
这主要是水中含有碳酸盐和碳酸钙的缘故。从防垢考虑,控制水中的成分以使碳酸钙沉积与溶解正好在零左右。从这种平衡水中沉积出铁锈时也会同时沉积出一些碳酸钙来,由此形成了一种致南的具有保护性的含碳酸钙的锈层。锈层的厚度是均匀的.只要管内表面光滑在持续匀速的流水中最初产生的腐蚀也大致是均匀的,而只要没有冲蚀作用,则侵蚀性溶液流动越快,均匀腐蚀也就出现得越早。
铁在潮湿空气中生锈是很重要的一个问题,这种所谓大气腐蚀并不属于氧化,即不属于干燥空气中的反应,而是属于由电解质溶液引起的“湿”腐蚀过程。如果金属表面保持干燥,这种腐蚀过程也就停止了。另一方面,大气腐蚀一开始就明显地受到氧化色膜性质的影响.当金属贮存在干燥空气中时就已经产生了。
尽管氧化作用的热力学推动力是很大的,但这种“干态”形成的氧化色膜却是很薄的,而且是无害的。这正是金属材料日常可用的先决条件“湿态”氧腐蚀的电解质机理也仅仅是催化了金属与氧之间本来就缓慢的反应、其原因是那些与干燥空气进行的反应,按其本质倾向于形成致密的氧化膜,而电解质溶液中的那些反应,则经过复杂的溶解和再沉积倾向于形成多孔氧化膜。
当金属在侵蚀性较强的介质中长期被腐蚀时,其表面状态变化不大,因为初期腐蚀之后,金属被初锈蚀所覆盖或变得很粗糙在以后腐蚀的进行中差别就消失了。在这一阶段中,金属腐蚀产物的再生层的产生或者被破坏起着决定性的作用。
在钢管腐蚀问题中,锈垢和结垢的存在有很大的意义。当结垢存在时腐蚀可能在结垢破裂处(裂缝)局部变得更危险。根据有的文献资料介绍,新的锈蚀使得在它下面的那部分金属变成阳极,而旧有严密的锈蚀却使得在它下面的那部分金属变成阴极使腐蚀续过行下去。
