0 引言

产品设计工程师在新产品设计的开始，就要认真调查产品在生产、贮运、使用初阶段的腐蚀环境，特别是可能腐蚀环境状况及其变化，了解各种环境因素对产品不同部位的影响，有针对性地采取腐蚀防护措施，使产品具有抵抗环境因素影响的性能，从而达到设计要求的使用期限。否则，只是简单地根据“南方、北方”、“温、湿度高低”进行设计，是不能满足要求的。

1 腐蚀环境的概念、分类、特点及评价

1.1 腐蚀环境的概念

GB/T 10123《金属和合金的腐蚀 基本术语和定义》将腐蚀环境定义为：“含有一种或多种腐蚀介质的环境”。这里的腐蚀介质即为“与给定金属接触并引起腐蚀的物质”。按照“腐蚀环境”的定义，并根据实际应用情况，人们一般常把腐蚀环境分类为自然环境、工业介质环境、使用工作环境。为了便于选择腐蚀环境因素和腐蚀环境分类，本文主要介绍以下几种腐蚀环境：1）大气环境；2）淡水和海水；3）土壤；4）微生物；5）工业介质；6）高温氧化（干燥气体）。

1.2 腐蚀环境的分类

腐蚀环境的分类方法比较多，考虑到产品设计时选择习惯以及对主要影响因素的分析，列出腐蚀环境与主要腐蚀因素（见表1），供读者参考。

1.3 腐蚀环境的特点

1）腐蚀环境因地理（或空间）位置的不同会有很大差异。高温高湿地区比低温干燥地区的腐蚀强度要大；沿海地区比内陆农村地区腐蚀强度要大等。

2）同一地理位置的腐蚀环境也是在不断变化。由于气候的变迁及季节的变化，腐蚀环境也会产生较大的变化。另外，还有人为因素引起的腐蚀环境的变化，如大气中人为排放SO2等腐蚀性气体，使腐蚀环境升级等。

3）同一产品因各种需要而移动在不同的地理位置（空间），便会处于一系列动态的腐蚀环境之中。例如，产品在制造过程中的移动；产品在贮运、使用过程中的移动（位移）引起的腐蚀环境的变化。

4）对于一个具体产品而言，腐蚀环境可以分为总体环境、局部环境、微观环境。一台套产品（设备）处在同样的腐蚀环境中，即使是相同的材料（金属或非金属），其腐蚀的程度是不一样的。例如，易积水零部件的腐蚀程度要大于通风条件好的零部件，边角孔洞缝部位的腐蚀要大于其他部位的腐蚀。

5）实际腐蚀环境中的影响腐蚀因素很多，在实际情况中，经常出现2种因素或多种因素的综合作用，这对分析研究腐蚀环境带来了很多困难。

1.4 腐蚀环境的评价与分级

面对复杂多变的腐蚀环境，人们一直在努力想办法寻找评价和分级的方法与标准。可是，相对于信息量庞大、状态复杂的腐蚀环境，虽然经过多年的研究与实践，也只是部分解决了此类问题。常见标准如下：

ISO 12944-2（GB/T 30790—2014）《油漆和清漆   防护漆系统对钢结构进行防腐蚀保护第二部分：环境分类》；

GB/T 15957—1995《大气环境腐蚀性分类》；

GB/T 19292.1—2003《金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性分类》；

BS EN 12500：2000《金属材料的防腐蚀大气环境下的腐蚀概率 大气环境腐蚀性的分类、测定和评估》；

ISO 9223：1992 《金属和合金的耐腐蚀性大气腐蚀性分类》。

在产品设计时，可以从“国家材料环境腐蚀试验站网”、“材料环境腐蚀数据积累及规律性研究的试验数据”、世界各国腐蚀试验站的腐蚀试验数据等资料库中，查找实际测得的腐蚀数据或腐蚀环境评价与分级的资料。

2 大气腐蚀环境及其特点

大气腐蚀：环境温度下，以地球大气作为腐蚀环境的腐蚀（GB/T 10123—2001）。此处的“腐蚀环境”就是大气腐蚀环境。大气腐蚀环境有定性和定量2种分类方法。

定性分类：1）根据气温可划分为热带、亚热带、温带、寒带等不同的气候区；2）根据相对湿度或降雨量可分为干燥型（相对湿度小于60%）、普通型（相对湿度为60% ~ 75%）、潮湿型（相对湿度大于75%）；3）按照大气污染性或环境特征分为工业大气、海洋大气、城市大气和乡村大气。

定量分类：1）标准试样法，即根据标准试样腐蚀率确定所在环境的腐蚀性。常采用低碳钢、铝、铜和高纯锌作为标准试样的材料。2）环境因素法，即通过检测大气环境的气象因素和腐蚀成分，再通过数据分析处理进行环境腐蚀性划分。3）腐蚀变量法，即测量直接与腐蚀有关的变量进行环境分类，直接测量出与大气腐蚀有关的变量，且需要精确给出腐蚀量。

2.1 海洋大气

根据GB/T 10123—2001对“海洋大气腐蚀”的定义可知，海上或岸边大气即是海洋大气腐蚀环境。

海洋大气腐蚀环境的主要特点：空气湿度大，含盐分多。暴露其环境中的产品表面会有细小盐粒子的沉降，这些盐粒子吸收空气中的水分后，在表面形成液膜，加速金属的腐蚀。在昼夜变化或季节变化使工件表面温度达到或低于露点时，这种现象就更加明显。同时，尘埃、微生物在金属表面的沉积，会增强环境的腐蚀性。风浪增强时，大气中的水分含盐量高，腐蚀性增加。相对湿度升高，会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强，温带次之，两极最弱。当海洋大气与工业大气叠加时，这种既有化学腐蚀污生染物质又有海洋环境海盐粒子的空气，腐蚀性就更强。

主要影响因素有：

1）盐雾。在有水气或液膜存在时，其主要成分NaCl是一种很好的电解质，在金属表面形成促进电化....