钢材腐蚀分类及防范措施
钢材的防腐措施
钢材的防腐措施引言：钢材是一种常用的建筑材料，但由于其易受氧化和腐蚀的特性，需要采取一系列防腐措施来延长其使用寿命。
本文将介绍几种常见的钢材防腐措施，包括涂层防腐、热浸镀锌、电镀和阴极保护。
一、涂层防腐涂层防腐是一种常见且有效的钢材防腐措施。
在钢材表面涂覆一层防腐漆或涂料，可以起到隔绝空气和水分的作用，从而防止钢材氧化和腐蚀。
常见的涂层防腐材料有油漆、沥青、环氧树脂等。
涂层的厚度和质量对防腐效果起着重要作用，因此在施工过程中应注意涂层的均匀和完整性。
二、热浸镀锌热浸镀锌是一种将钢材浸入熔融锌中的防腐措施。
在热浸镀锌过程中，钢材与锌发生化学反应，形成锌层，从而起到防腐的作用。
热浸镀锌可以有效地防止钢材受潮氧化和腐蚀，特别适用于在潮湿环境中使用的钢材。
此外，热浸镀锌还能提高钢材的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。
三、电镀电镀是一种将钢材浸入电解液中进行电化学反应的防腐措施。
在电镀过程中，钢材作为阴极，通过电流的作用使金属离子还原成金属层，从而在钢材表面形成一层金属涂层，具有防腐和美观的双重作用。
常见的电镀方法有镀铬、镀锌等。
电镀可以提高钢材的耐腐蚀性和装饰性，使其具有更好的外观和使用寿命。
四、阴极保护阴极保护是一种通过电流的作用保护钢材不受腐蚀的措施。
在阴极保护过程中，将钢材与具有更高电位的金属相连接，使钢材成为阴极，从而阻止钢材发生腐蚀反应。
阴极保护可以采用外电源供电的外部阴极保护和通过阳极保护物质产生保护电流的内部阴极保护。
阴极保护具有使用方便、能耗低等优点，适用于大型钢结构的防腐。
结论：钢材的防腐措施多种多样，选择适合不同情况的防腐方法可以延长钢材的使用寿命，提高其耐腐蚀性。
涂层防腐、热浸镀锌、电镀和阴极保护是几种常见的钢材防腐措施，它们在不同领域和环境中都有广泛的应用。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的防腐方法，并注意施工质量和维护保养，以确保钢材的防腐效果和使用寿命。
建筑钢材—钢材腐蚀与防护(土木工程材料)
钢材的腐蚀与防护
钢铁生锈
目录
1. 金属腐蚀类型 2. 钢材腐蚀的影响因素 3. 钢材腐蚀防护
钢材的腐蚀与防护
腐蚀类型 影响因素 腐蚀防护
根据与金属接触的介质不同划分： 化学腐蚀： 金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等） 直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，发生原 电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的金属失去电子被氧化。
钢材的腐蚀与防护
腐蚀类型 影响因素 腐蚀防护
化学腐蚀与电化学腐蚀比较
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
发生的条件
金属与接触 物直接反应
不纯金属或合金与电解质 溶液形成原电池
电流
Байду номын сангаас无电流产生
有电流产生
本质
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
相互关系
两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍。
钢材的腐蚀与防护
腐蚀类型 影响因素 腐蚀防护
食品罐头放在 南极80多年了， 却很少生锈。
家用燃气灶的中 心部位很容易生 锈。
钢材的腐蚀与防护
腐蚀类型 影响因素 腐蚀防护
钢材的腐蚀与防护
腐蚀类型 影响因素 腐蚀防护
使用中钢材
钢结构 钢材
表面刷漆
仓储中钢材
保护金属材料的防护层与包 装。
混凝土 加强混凝土密实性， 创造有利的保管环境，加强
配筋
保证保护层厚度
检查，经常维护保养。
预应力 不能掺氯盐，对原材
钢筋
料进行严格控制
涂敷防锈油（剂）。
防止钢材锈蚀的措施
防止钢材锈蚀的措施钢材锈蚀是由于钢材表面暴露在氧气和水分环境中，导致钢材与氧气和水发生化学反应产生的氧化物。
这种氧化物形成的锈层不仅降低了钢材的强度和韧性，还会导致钢材的断裂和腐蚀。
为了防止钢材锈蚀，可以采取以下措施：1. 防止钢材暴露在湿气环境中：湿气是钢材锈蚀的主要因素之一，因此可以通过加装遮雨棚或采用密封包装的方式，防止钢材暴露在湿气环境中。
2. 使用防腐剂：防腐剂可以在钢材表面形成一层保护膜，阻隔氧气和水分的接触，从而延缓钢材的锈蚀速度。
常用的防腐剂包括锌粉、磷酸盐、环氧涂料等。
3. 表面处理：对钢材进行表面处理可以提高其抗锈蚀性能。
常用的表面处理方法包括镀锌和喷涂防腐漆等。
镀锌是将钢材表面镀上一层锌，形成锌铁合金层，可以防止钢材的锈蚀。
喷涂防腐漆可以形成一层保护性涂层，提高钢材的抗锈蚀性能。
4. 选择合适的钢材：不同的钢材有不同的抗锈蚀性能，因此，在选择钢材时可以考虑使用抗锈蚀性能较好的钢材，例如不锈钢。
不锈钢具有优异的抗锈蚀性能，能够在潮湿环境中长时间使用而不锈蚀。
5. 定期维护：定期对钢材进行维护，例如清洗、防锈处理等，可以延长钢材的使用寿命和防止锈蚀。
定期检查钢材使用环境和设备，及时处理湿气积聚、漏水等问题。
6. 控制气候条件：避免钢材暴露在高温、高湿的环境中，因为高温、高湿会加速钢材的锈蚀速度。
在储存和使用钢材时，要注意控制气候条件，确保气候干燥和通风良好。
7. 提高钢材的防腐蚀性能：可以通过合金化改善钢材的防腐蚀性能。
添加一些特殊元素，如铬、镍等，可以提高钢材的抗氧化和抗腐蚀性能。
综上所述，通过防止钢材暴露在湿气环境中、使用防腐剂、表面处理、选择合适的钢材、定期维护、控制气候条件和提高钢材的防腐蚀性能等措施，可以有效防止钢材的锈蚀，延长其使用寿命。
防止钢材锈蚀的措施
防止钢材锈蚀的措施# 防止钢材锈蚀的措施钢材是一种常用的建筑材料，然而，在特定环境条件下，钢材容易发生锈蚀现象。
钢材的锈蚀不仅会降低其强度和耐久性，还会对建筑结构造成严重的损害。
为了保护钢材，以下是几种常见的防止钢材锈蚀的措施。
## 1. 表面涂层表面涂层是常见的一种防止钢材锈蚀的措施。
通过在钢材表面形成一层保护层，可以隔绝钢材与外部氧气、水和其它腐蚀性物质的接触。
常用的表面涂层包括油漆、涂层膜和热镀锌等。
- 油漆：选择合适的防腐油漆，例如防锈漆，涂在钢材表面。
油漆能形成一层隔离层，有效阻止钢材与外界环境的接触，减少氧气和水的侵入，从而降低了钢材锈蚀的风险。
- 涂层膜：有机涂层膜是新型的钢材防腐材料，可附着在钢材表面形成一层保护膜，有效隔离外界环境。
这种涂层膜具有良好的耐腐蚀性能，能够有效地减少钢材的锈蚀速度。
- 热镀锌：将钢材浸入熔化的锌中，使其表面覆盖上一层锌层。
锌能够与钢材基体形成一种耐腐蚀的合金，从而保护钢材不被氧气和水侵蚀，有效延长钢材的使用寿命。
## 2. 使用防腐性材料在一些特殊环境下，如潮湿、酸性或碱性环境，普通的钢材容易发生锈蚀。
为了提高钢材的抗腐蚀能力，可以选用一些具有防腐性能的特殊材料。
- 不锈钢：不锈钢含有高比例的铬元素，能够形成一种致密的氧化膜，有效防止钢材与氧气的进一步接触，从而减少了钢材的锈蚀现象。
- 铜镍合金：铜镍合金具有良好的耐腐蚀性能，能够有效隔离钢材与外界的氧气和水，减少钢材的锈蚀速度。
- 高温合金：高温合金含有高比例的耐高温元素，能够在高温或腐蚀性环境下保持良好的抗腐蚀性能，常用于一些特殊工作条件下的钢材。
## 3. 定期维护和保养钢材的定期维护和保养是防止钢材锈蚀的重要措施之一。
通过采取一些措施，可以延缓钢材的锈蚀速度，延长钢材的使用寿命。
- 清洁：定期清洗钢材表面的灰尘、污垢和其他腐蚀性物质，保持钢材表面的清洁。
- 涂层修复：对存在磨损、脱落或损坏的涂层进行修复和补充，保持其完整性和保护性能。
防止钢材锈蚀的措施
防止钢材锈蚀的措施钢材锈蚀是指钢材表面氧化产生的铁锈，不仅影响钢材的外观，还会降低其机械性能和使用寿命。
为了防止钢材锈蚀，可以采取以下措施：1.金属镀层：通过在钢材表面镀上一层金属，如锌、镍、铬等，形成一层保护层，阻隔外界氧气和湿气对钢材的侵蚀，从而起到防止钢材锈蚀的作用。
常用的金属镀层方法包括镀锌、镀镍、镀铬等。
2.有机涂层：在钢材表面涂覆一层有机涂料，如油漆、涂料等，形成一层物理屏障，隔离钢材与空气、水分的接触，从而减缓钢材的氧化速度，防止钢材锈蚀。
有机涂层具有涂覆方便、成本低廉等优点。
3.阳极保护：将钢材作为阴极把它与阴极侵蚀的金属做成电池，通过在钢材周围电压和电流的作用下，在钢材表面形成一层保护膜，阻隔外界氧气和湿气的侵蚀，从而实现防止钢材锈蚀的效果。
常用的阳极保护方法有阳极电泳、电镀等。
4.防腐漆包覆：将钢材表面包覆一层专用的防腐漆，其主要成分是反应性树脂和添加剂。
这层防腐漆可以填平钢材表面的凹凸不平，形成一层均匀的保护膜，防止钢材被氧化物和湿气侵蚀，从而达到防止钢材锈蚀的效果。
5.合理储存和运输：在钢材的储存和运输过程中，应注意避免钢材与湿气、酸碱等物质的接触。
钢材应储存在干燥、通风良好的地方，避免受到雨水和大气氧气的侵蚀。
在运输过程中，可采用防潮、防锈的包装材料，确保钢材的表面不受损坏和氧化。
6.定期检查和维护：钢材使用后需要定期进行检查和维护，及时发现和修复钢材表面的铁锈、损伤和腐蚀等问题。
钢材表面的缺陷和损伤是氧气和湿气侵蚀的入口，及时修复可以防止钢材进一步锈蚀。
总之，防止钢材锈蚀需要采取一系列措施，包括金属镀层、有机涂层、阳极保护、防腐漆包覆、合理储存和运输，以及定期检查和维护等。
这些措施能够保护钢材表面，减缓氧气和水分的侵蚀速度，延长钢材的使用寿命，提高钢材的机械性能。
钢筋腐蚀防护措施及常见问题解决
钢筋腐蚀防护措施及常见问题解决近年来，由于环境污染和气候变化等因素的影响，钢筋腐蚀问题日益凸显。
钢筋腐蚀不仅降低了建筑物和基础设施的使用寿命，还对人们的生活和财产造成了巨大的威胁。
针对这一问题，各界积极探索并研究出了许多腐蚀防护措施和常见问题的解决方案。
第一，物理防护措施。
物理防护措施是指通过添加屏障层，降低钢筋暴露在外界有害因素中的程度，从而起到保护钢筋不受腐蚀的作用。
常用的物理防护措施有：涂层防护、热浸镀锌、电镀等。
涂层防护是指将一层特殊的涂层覆盖在钢筋表面，起到隔绝外界氧气、水和盐离子等物质的作用。
热浸镀锌是将钢筋浸入熔融的锌中，形成一层锌层，防止钢筋腐蚀。
电镀是利用电解原理在钢筋表面形成一层均匀的金属涂层，以提高钢筋的抗腐蚀性能。
第二，化学防护措施。
化学防护措施是指通过改变钢筋表面的化学性质，增加其耐腐蚀性能。
常见的化学防护措施有：施加碱性溶液、化学腐蚀抑制剂等。
施加碱性溶液是指将碱性溶液涂敷在钢筋表面，通过改变钢筋周围环境的pH值，降低钢筋腐蚀的速度。
化学腐蚀抑制剂是一种可以在钢筋表面形成保护层的物质，可以有效地抑制钢筋腐蚀的产生。
第三，电化学防护措施。
电化学防护措施是指利用阳极保护原理，对钢筋进行保护。
常见的电化学防护措施有：阳极保护、阴极保护等。
阳极保护是通过将一种具有抗腐蚀性能的阳极材料与钢筋连接，并施加外部电流，形成一个电流循环系统，从而使钢筋处于阳极状态，形成保护层，抵御外界有害物质的侵蚀。
阴极保护是通过将一种可溶性金属附着在钢筋表面，并施加外部电流，使钢筋处于阴极状态，从而阻断了腐蚀反应的进行。
在实际的钢筋腐蚀问题中，除了采取防护措施外，还存在一些常见问题需要解决。
首先是防护材料选择问题。
不同的防护材料具有不同的特性，应根据具体情况选择合适的防护材料。
其次是防护效果监测问题。
防护措施的有效性需要定期进行监测和评估，及时发现问题并采取调整措施。
再次是施工质量问题。
在防护措施的施工过程中，需要确保施工质量，避免施工不规范导致防护效果降低。
钢材的锈蚀与防护
02
钢材锈蚀机理
化学锈蚀
01
02
03
氧化反应
钢材表面与环境中的氧发 生氧化反应，生成铁氧化 物，导致钢材锈蚀。
水解反应
在潮湿环境中，钢材表面 吸附水分子，形成氢氧化 铁，进而导致锈蚀。
酸碱腐蚀
某些酸碱物质与钢材表面 发生化学反应，导致锈蚀 。
钢材的锈蚀与防护
汇报人： 2023-11-15
目录
• 钢材锈蚀概述 • 钢材锈蚀机理 • 钢材防护措施 • 钢材防护材料与技术 • 钢材应用中的锈蚀防护 • 未来研究方向与展望
01
钢材锈蚀概述
钢材锈蚀的定义和类型
钢材锈蚀是指钢材表面与周围环境中的物质发生化学或电化学反应，导致钢材表 面产生腐蚀、变色、起皮、脱落等现象。根据发生锈蚀的部位和性质，钢材的锈 蚀可分为全面锈蚀和局部锈蚀。
腐蚀疲劳
在交变应力作用下，钢材表面形 成的腐蚀产物会进一步促进应力
腐蚀。
03
钢材防护措施
表面涂层防护
涂料防护
在钢材表面涂覆一层涂料，以隔绝氧气、水蒸气和有害化学 物质，从而减缓钢材的锈蚀速率。涂料可以是油漆、清漆、 树脂等。
镀层防护
在钢材表面形成一层金属或非金属镀层，以隔离氧气和水分 ，从而降低锈蚀速率。常见的镀层有锌、铬、镍等。
增加维修成本
对于已经发生锈蚀的钢材，需要进行维修或更换，这不仅会增加建 筑物的维护成本，还会对建筑物的正常使用造成影响。
钢材锈蚀的影响因素
环境因素
环境中的湿度、温度、氧气、 二氧化碳、酸碱物质等都会对
钢材的锈蚀产生影响。
钢材本身的因素
钢材的成分、结构、表面状态等都 会影响其抗腐蚀性能。例如，含有 适量铬、镍等元素的钢材具有较好 的抗腐蚀性能。
钢材的防腐措施
钢材的防腐措施防腐是指采取一系列的措施，以延长钢材的使用寿命，防止钢材受到腐蚀和损坏的过程。
在钢材的生产、储存、运输和使用过程中，由于接触到潮湿的空气、水或化学物质，钢材很容易受到腐蚀，因此采取防腐措施对于保护钢材的完整性和功能非常重要。
本文将介绍几种常见的钢材防腐措施。
1. 阳极保护阳极保护是通过在钢材表面形成一个保护膜来防止钢材腐蚀的方法。
常见的阳极保护方法有电镀、电化学方法和热浸镀锌等。
电镀是将金属阳极和钢材阴极连接，通过电流的作用在钢材表面形成一层金属保护膜，从而达到防腐的目的。
电化学方法则是通过在钢材上涂覆具有保护性能的阳极保护涂料，使其在电解质中形成保护膜。
热浸镀锌是将钢材浸入熔化的锌中，使其表面形成一层锌保护层，从而达到防腐的效果。
2. 有机涂层有机涂层是一种常见的钢材防腐措施。
通过在钢材表面涂覆一层有机涂层，可以有效地防止钢材受到腐蚀。
有机涂层可以分为涂料和油漆两种形式。
涂料主要是由树脂、颜料、溶剂等组成，通过在钢材表面形成一层保护膜来防止钢材的腐蚀。
油漆则是由颜料、稀释剂和干燥油等组成，使用方法与涂料类似。
有机涂层可以根据需要选择不同的类型，如防水涂层、耐腐蚀涂层等，以满足不同环境下的防腐需求。
3. 热喷涂热喷涂是一种将金属粉末喷涂到钢材表面形成保护层的方法。
通过热喷涂可以使钢材表面形成一层坚固的金属保护层，从而防止钢材受到腐蚀。
常见的热喷涂材料有锌、铝、镍等金属粉末。
热喷涂的优点是保护层与钢材表面结合牢固，具有很好的耐腐蚀性能，适用于各种恶劣的环境。
4. 防腐涂料防腐涂料是一种常用的钢材防腐措施。
防腐涂料可以分为无机涂料和有机涂料两种类型。
无机涂料主要是由无机颜料、填料和溶剂等组成，具有很好的耐腐蚀性能。
有机涂料则是由有机树脂、颜料、稀释剂等组成，具有良好的附着性和抗腐蚀性能。
防腐涂料可以根据需要选择不同的类型，如环氧涂料、聚氨酯涂料等，以满足不同环境下的防腐需求。
5. 防腐膜防腐膜是一种将薄膜覆盖在钢材表面以防止腐蚀的方法。
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筋)发生脆性断裂。此时钢丝表面腐蚀并
不严重，锈蚀率一般在30％以下，在有缺
陷或腐蚀坑根部沿轴向会有一段黑色应力
腐蚀区。
11. 电腐蚀
电腐蚀是钢筋混凝土结构或钢结构处
于杂散电场中，在阳极区即电流通过钢筋 的部位发生的腐蚀。这一现象常发生在电 化学工厂、电冶金车间等，电腐蚀的强弱 与钢材所处阳极电位的高低成正比。
（1）腐蚀机理
室温下水溶液的pH值在10～14范围内时，碳钢
钝化而使腐蚀速度下降。pH值大于14时，由于
生成不溶性的Fe2O3或Fe3O4，其腐蚀速度也不
大。
但在高温、高压碱水溶液中，钢材产生溶解性腐
蚀，称为碱裂、碱脆化等。
5. 盐类腐蚀
（1）腐蚀机理 改变溶液pH值； 发生氧化还原反应；Fe+CuSO4 FeSO4 +Cu
(2) 影响因素： ① 土壤性质； ② 杂散电流； ③ 微生物。 (3) 防治措施： ① 覆盖层保护； ② 阴极保护； ③ 改变土壤环境。
8. 有机系非水溶剂的腐蚀
非水溶剂包括无机系和有机系两类。无机系
主要有纯硫酸、发烟硝酸等不含水的酸类，熔
融氢氧化钠及碳酸钠等熔盐，在低温下成为液
态的液氨等物质。鉴于工业建筑中有机系非水
溶剂的腐蚀较多如有机药品工业、食品工业、
发酵工业、石油化工、纺织工业等，本节主要
涉及有机系非水溶剂所引起的腐蚀。
（1） 机理：
① 极性非水溶剂腐蚀遵从电化学机理；
② 非极性非水溶剂腐蚀既有电化学腐蚀也有 化学腐蚀；如润滑油被氧化后生成羟酸， 促使金属腐蚀； ③ 非水溶剂的腐蚀与水也密不可分。
（2）防治措施
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
减少水流的滞流度以避免冲击腐蚀; 尽可能消除不必要的缝隙; 减少产生电化学腐蚀的条件; 减少物件的应力集中现象; 注意焊接加工杂散电流的影响; 涂覆防护 电化学保护
(1) 机理，由以下因素引起的腐蚀宏电池： ① 长距离，发生在地下长距离钢结构； ② 土壤局部不均匀，回填土密实度、夹杂物 的不同； ③ 埋没深度不同及边缘效应； ④ 所处状态的差异，由温差、应力差、不同 种类钢材引起。
增加溶液导电性，使电化学腐蚀加剧；
某些盐类的阴阳离子对腐蚀有特殊影响。 （2）影响因素
盐的种类、浓度、温度。
6. 海水腐蚀
（1）腐蚀机理
随着海洋事业的发展，海洋中的钢结
构越来越多，但海洋中腐蚀介质复杂，其 机理也复杂。一般来说，主要有盐类腐蚀、 电化学腐蚀、海生物腐蚀等。
（2） 影响因素 ① 与海水介质的接触深度；按浸入海水的深 度可分为海泥区、全浸区、潮差区、飞溅 区、海洋大气腐蚀区。飞溅区金属表面常 被海水所润湿，并受到运动冲击，腐蚀最 为严重（如图）。 ② 海水流速； ③ 海生物； ④ 海水温度。
①
隔绝水的侵入；如油中加入皂类的防
腐蚀措施，就是为了把油中水分同金属面
隔离，以抑制腐蚀。
② 添加防止非水溶剂变成腐蚀介质的外加 剂。
9. 高温腐蚀
在高温时，钢材表面会产生一层高温氧化 物（黑皮），对钢材有保护作用；但在水作 用下，由于钢材与黑皮的电位不同，从而构
成了原电池，使钢材产生电化学腐蚀。
防治措施：
区次之，而内陆无污染工业的地区腐蚀最小。
(3) 防治措施
① 采用耐蚀钢材。如掺铜、铬、镍等合金组 合的低合金钢，耐蚀性较好。 ② 使用涂层和金属镀层保护。 ③ 降低大气湿度。降低大气湿度的措施很多，
如钢结构的构造设计、防止缝隙中存水、
除尘、加入吸湿剂、空调等等。
2. 淡水腐蚀 (1) 机理 指不含盐、碱和酸等水的腐蚀。其机理 原则上与大气腐蚀相同。 (2) 影响因素 重要影响因素有温度、氧气浓度等。在硬 水中，钢材的腐蚀速度有所减慢，因为碳
酸钙等沉积在钢材表面会阻碍氧气的通过，
因而使腐蚀速度减慢。
（ 12 ）腐蚀机理 （ ）影响因素： ① 与非氧化性酸（盐酸等）发生氢气置换； 氢离子浓度； ② 在氧化性酸（硝酸等）中，浓度低时极易 酸的类型； ③ 腐蚀，浓度高时形成不溶性氧化物，有保 温度。 护作用。
Fe+6HCl 2FeCl3 3H 2 2Fe+6HNO3 Fe 2 O3 3N 2 O 4 条件下，由于大气中水
和氧等物质的作用而引起的腐蚀，称大气 腐蚀。
(2) 影响因素
① 湿度。湿度是决定大气腐蚀类型和速度的基本因素，相对
湿度达60％(临界湿度)以上时，铁的腐蚀急速增加。
② 降水量。雨水的冲刷，从冲掉腐蚀介质而言，起有利作用； 但雨水又能破坏腐蚀产物的保护层，促进腐蚀的进行。 ③ ④ ⑤ 温度。日气温变化越大，腐蚀越严重。 日照量。日照使钢材保护层涂料老化，起间接的破坏作用。 大气污染物质。大气中若存在SO2、海盐粒子、固体尘粒， 则腐蚀加重。因此，一般来说工业区腐蚀最严重，沿海地
（1） 根据使用寿命、环境介质与温度、负 载状态及成本选择合适的合金钢种； （2） 改善高温环境，在加工使用中可通过 真空、惰性气体等控制高温环境介质； （3）表面处理。
10. 应力腐蚀 钢材的应力腐蚀指钢材在应力状态下腐蚀 加速的现象。应力腐蚀的特征是在较极限
抗拉强度低得多的应力情况下，即在一般