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文档简介

常见的金属腐蚀形式和防护措施,全面腐蚀腐蚀整个金属表面,也称为均匀腐蚀或均匀腐蚀。局部腐蚀金属表面局部区域的腐蚀损伤远大于表面其余部分,导致凹坑、沟槽、分层、穿孔、破裂等损伤形式的形成。不同的特征,综合腐蚀阴极和阳极的尺寸很小而且靠得很近,很难区分局部腐蚀阴极和阳极是完全分开的,容易区分。通常阳极面积很小,阴极面积相对较大。金属的局部腐蚀溶解速率远远高于整体腐蚀溶解速率。局部腐蚀危害复杂,集中突然,电偶腐蚀点蚀(点蚀)缝隙腐蚀(丝状腐蚀)晶间腐蚀选择性腐蚀应力腐蚀开裂腐蚀疲劳磨损腐蚀剥蚀氢损伤,局部腐蚀主要类型,局部腐蚀条件,(1)金属或溶液存在较大的电化学不均匀性,从而形成可以清晰区分的阳极区和阴极区。(2)在整个腐蚀过程中,阳极区和阴极区之间的电化学条件的差异一直保持不变,并且不会减弱或甚至继续增强,因此阳极在一些局部区域的溶解速率一直保持高于表面其余部分的溶解速率。这是局部腐蚀继续发展的条件。与局部腐蚀(1电偶腐蚀)相比,当两种不同电位的金属相互接触并浸入电解液时,可以发现负电位金属的腐蚀速率增加,而正电位金属的腐蚀速率减慢并受到保护。这种现象被称为电偶腐蚀。电偶腐蚀的几种情况不同于金属零件(包括导电非金属材料,如石墨)的组合。金属镀层。金属表面导电非金属薄膜。由气体或液体流动引起的金属沉积。不同金属部件(包括导电非金属材料,如石墨)的结合,不同金属沉积引起的气流或液流,电偶腐蚀原理,当两种不同电位的金属相互接触,并浸入电解液中时可以发现,负金属的电位腐蚀速率增加,而正金属的电位腐蚀速率减慢并受到保护。(1)腐蚀电位差(2)环境因素(3)阴阳面积的比例,电偶腐蚀的影响因素,(1)腐蚀电位差-指示电偶腐蚀的趋势在使用环境中,两种金属之间的腐蚀电位差越大,阳极金属被腐蚀损坏的可能性越大。Galvanicseries)测量各种金属材料在特定环境中的腐蚀电位,并从低到高排列它们。注:相同的电偶组合不仅在不同的环境条件下有不同的腐蚀电位差值,甚至可能有极性反转。海水中某些工业金属和合金的电镀顺序,铂石墨钛银氯化物3 (62Ni,18Cr,18Mo)哈氏合金C (62Ni,17Cr,15Mo) 18-8Mo不锈钢(被动)18-8不锈钢(被动)11-30%铬不锈钢(被动)铬镍铁合金(80Ni,13Cr,7Fe(被动)镍(被动)银焊料蒙乃尔(70Ni,32Cu)铜镍合金(60-90Cu,40 1Mn)Inconel(活性)镍(活性)锡铅锡焊料18-8钼不锈钢(活性)18-8不锈钢(活性)高镍铸铁13%铬不锈钢铸铁钢或铁2024铝(4.5铜,1.5毫克,0.6微克)镉工业纯铝(1100)锌镁和镁合金,(2)环境因素-水中的中锡的组成是阴极对铁,而在大多数有机酸中,锡是阳极对铁。 因此,镀锡铁(铁-锡)常用于食品工业,(2)环境因素电解质电阻,(3)阴极与阳极面积之比大阳极,小阴极,好的电解质电导率大阳极,小阴极,差的电解质电导率小阳极,大阴极,避免材料相互接触,(2)注意阳极组件的选择和设计,(3)避免大阴极和小阳极的结合,(4)施工时在接触点采取绝缘措施,(5)采用涂层保护,(6)第一阶段:点蚀成核(发生)钝化膜损伤(成膜和吸附理论)敏感成核部位的孕育期,点蚀机理,第二阶段:点蚀生长(发展),影响点蚀的因素-(1)材料因素,(2)环境因素,可以钝化的金属容易发生点蚀,所以不锈钢比碳钢对点蚀更敏感。金属的钝化状态越稳定,抗孔蚀性越好。孔蚀最有可能发生在被动状态下不稳定的金属表面上。对于不锈钢,铬、钼和氮有利于提高抗点蚀能力。此外,硫、磷、碳等元素不利于提高孔的耐蚀性。表面状态:表面光滑洁净,不易点蚀热处理状态:析出相产生,容易点蚀,(1)材料因素,(2)环境因素,活性离子会破坏钝化膜,引起点蚀。一般认为,金属的点蚀要求氯离子浓度达到某一最小值(临界氯离子浓度)。该临界浓度可用作比较金属材料耐腐蚀性的指标。临界浓度高,金属抗点蚀性能好。缓蚀剂阴离子缓蚀剂阴离子可以抑制点蚀。羟基-NO3-SO42-ClO 4-,酸碱度在很宽的酸碱度范围内,点蚀电位Eb与溶液酸碱度关系不大。当酸碱度大于10时,点蚀电位随酸碱度的增加而增加,即在碱性溶液中,金属点蚀倾向较小。随着温度的升高,金属的点蚀倾向增加。当温度低于一定温度时,金属不会凹陷。该温度称为临界点蚀温度(CPT)。静压越高,金属的耐点蚀性越好。溶液介质的速度处于流动状态,点蚀率低于介质静止时的点蚀率,(2)环境因素,控制点蚀的措施,(1)耐蚀合金的选择近年来,许多含铬、钼、氮含量高、硫、碳杂质含量低的奥氏体不锈钢双相钢和高纯铁素体不锈钢具有良好的抗点蚀性能。钛和钛合金具有最好的抗点蚀性能。(2)改善介质条件、降低氯离子含量、降低介质温度、提高介质流速和控制点蚀的措施。(3)电化学保护(4)缓蚀剂可以添加到循环系统中。如磷酸盐、铬酸盐等。4.5、缝隙腐蚀、缝隙类型、结构缝隙固体沉积物(淤泥、腐蚀产物等。)在机械设备和金属基体形成的缝隙上。金属表面的保护模具(如搪瓷、清漆、磷化层和金属涂层)与金属基体之间形成的间隙。缝隙腐蚀特性,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理,缝隙腐蚀机理, 缝隙腐蚀机理,缝隙,e,e,e,o2,OH-,OH-,M,M,o2,Na,Na,Na,Cl-,M,o2,OH-,o2,OH-,M,o2,OH-,M,Cl-,Na,e,e,e,o2,OH-,OH-,o2,M(OH)2,在海水(中性氯化物溶液)中金属缝隙腐蚀的前期和后期,影响因素,影响因素和影响因素如下:缝隙腐蚀的控制措施,合理设计,对比晶间腐蚀,发生晶间腐蚀的电化学条件(1)由于晶粒和晶界区的不同结构,电化学性能存在显著差异。(2)晶粒和晶界差异的外因只有在适当的环境下才能揭示。晶间腐蚀的特点,晶间腐蚀的原因,晶间腐蚀的机理快速冷却和退火处理可以减少第二相的形成,从而抑制晶间腐蚀。4.应力理论、影响因素、影响因素、影响因素、控制措施、控制措施、不锈钢焊缝腐蚀、不锈钢刀线腐蚀、剥蚀、概念剥蚀,也称为层腐蚀,腐蚀沿着平行于表面(晶界)的平面开始,并逐渐发展,最终导致金属从基底上剥落并呈现层状形态。主金属具有层状晶粒结构。由于腐蚀体积膨胀效应,沿晶界产生压应力。随着应力的增加,片状颗粒膨胀,最终从表面剥落。腐蚀条件(1)合金具有晶间腐蚀倾向(2)合金具有一定的层状结构(3)适当的腐蚀介质,如氨、NO3-、H2O2和其他腐蚀控制方法(1)改用无层腐蚀的合金(2)使用热处理方法减少晶间腐蚀(3)使用表面保护措施(4)使用牺牲阳极阴极保护方法,4.9腐蚀,4 .选择性腐蚀、黄铜脱锌、表面、截面,(a)分层脱锌穿孔,黄铜脱锌类型,影响因素,(根据抗拉强度下降计算)腐蚀深度mpy,120,100,80,60,40,20,0,20,40,60,80,100,120,温度,0摄氏度,(根据Fontana),温度对三种黄铜腐蚀的影响(在2NNaCl溶液中通过24天的水线测试),红色黄铜(15%锌),皮革黄铜(37%锌),Muntz黄铜(40 并且稍微内部的锌原子通过扩散继续溶解到发生腐蚀的位置,结果留下松散且多孔的铜层。 (2)溶解-沉积该理论认为铜和锌以金属离子的形式一起进入溶液,铜离子被还原并以纯铜的形式沉积(称为背镀)。选择了防止脱锌、改善环境的措施脱氧或对脱锌不敏感的阴极保护黄铜红黄铜(锌含量小于15%)。如果脱锌元素砷、锑、磷、石墨化腐蚀和氢损伤在黄铜中被抑制,由于氢的存在或氢与概念金属材料中的金属之间的相互作用,(1)氢鼓泡,(2)氢脆,(3)脱碳,(4)氢腐蚀,氢鼓泡,氢鼓泡机理和防止氢鼓泡的方法。应使用无孔的镇静钢来清除导致氢气的毒素。应在奥氏体不锈钢或镍衬里或不透氢的非金属衬里中添加缓蚀剂。氢脆应包括在内。(1)可逆氢脆和含氢金属在变形过程的初始阶段应具有较低的氢浓度。在裂缝形成之前,应移除荷载,并允许材料在静置一段时间后高速变形。材料的塑性可以恢复,应力消除后,脆性将消失。*一般来说,含氢金属在高速变形过程中不会表现出脆性,(2)不可逆氢脆含氢金属在应力作用下向应力集中聚集,当氢浓度超过临界值时会析出氢化物;应力诱导氢化物相变。它只在低应变率下发生,并导致脆性断裂。一旦氢化物发生,即使通过卸载除去氢,塑性也不能恢复不可逆氢脆和氢脆。特征1。延迟骨折时间;2.对氢含量敏感;3.对差距敏感;4.室温下敏感;5.在低应变率下发生。裂纹扩展的不连续性。裂纹的来源一般不在表面,裂纹有较少的分支现象,氢脆,且机理尚不清楚1。氢分子的积累造成巨大的内部压力;2.氢吸附后表面能降低;3.影响原子键的结合力,促进位错运动;4.脆性氢化物的产生;5.在高温下,氢也能引起de(5)SCC有潜伏期,因此SCC的破裂时间tf可分为三个部分:潜伏期、发展期和快速破裂期。(6)在发生应力腐蚀开裂的合金表面经常存在钝化膜或其他保护膜。在大多数情况下,发生应力腐蚀开裂时,合金的均匀腐蚀速率非常小,因此金属重量损失非常小。应力腐蚀特性,金属或合金,腐蚀介质,碳钢和低合金钢奥氏体不锈钢铜和铜合金镍和镍合金蒙乃尔合金铝合金铅镁,42%氯化镁溶液,氯化氢溶液,海水,H2S水溶液氯化物溶液,高温高压蒸馏水氨蒸气,汞盐溶液,含SO2的常压氢氧化钠水溶液,氢氟酸,氟硅酸溶液熔融氯化钠,氯化钠水溶液,海水,水蒸气,含SO2的大气,海洋大气中的铅(交流)2溶液,蒸馏水,KCl-氯化钾溶液材料-介质组合(局部腐蚀)产生应力腐蚀开裂,应力腐蚀开裂是典型的滞后失效,应力腐蚀开裂是典型的滞后失效,应力腐蚀开裂的裂纹形态,应力腐蚀开裂的裂纹形态,应力腐蚀开裂机理,应力腐蚀开裂机理分类:阳极溶解型机理如:奥氏体不锈钢氢致开裂型机理如:高强度钢在水介质中开裂阳极溶解和氢致开裂共同作用如:铝合金应力腐蚀,阳极溶解机理,a .局部膜开裂导致裂纹成核, a .导致裂纹成核的局部膜裂纹,b .导致裂纹扩展的裂纹尖端定向溶解,c .裂纹扩展到断裂,奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理,奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理,奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理,奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理,奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理,影响应力腐蚀开裂的因素,环境因素,影响应力腐蚀开裂的因素,环境因素,潜在活化钝化过渡电位区-钝化过电位区,影响应力腐蚀开裂的因素,环境因素, 影响应力腐蚀开裂的因素,防止应力腐蚀开裂的措施,防止应力腐蚀开裂的措施,腐蚀疲劳,定义,腐蚀疲劳特性,腐蚀疲劳特性,腐蚀疲劳机理,腐蚀疲劳机理,腐蚀疲劳机理,腐蚀疲劳机理,腐蚀疲劳影响因素,-机械因素,方波和负锯齿波的小影响,正弦波、三角波或正锯齿波的大影响,-环境因素,-材料因素,晶粒细化有利于提高腐蚀疲劳强度和控制腐蚀疲劳。 4.13。侵蚀腐蚀。定义为高速流动的腐蚀介质(气体或液体)对金属材料造成的腐蚀损伤是流体

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