安全概论-7第七章(2课时)

1、第七章第七章 工业腐蚀与预防措施工业腐蚀与预防措施 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 第四节第四节 腐蚀监测技术腐蚀监测技术 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 700目录 第七章第七章 工业腐蚀与预防措施工业腐蚀与预防措施 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 711 腐蚀腐蚀是指材料在周围介质作用下产生的破坏。腐蚀是指材料在周围介质作用下产生的破坏。腐蚀 的原因是多方面的，可以是化学的、物理的、生物的、的原因是多

2、方面的，可以是化学的、物理的、生物的、 机械的等等。机械的等等。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 工业腐蚀工业腐蚀主要是由于原材料中含有的以及过程中生主要是由于原材料中含有的以及过程中生 成的腐蚀性成分造成的。大气中的杂质、水中的微量氯成的腐蚀性成分造成的。大气中的杂质、水中的微量氯 和溶解氧也会产生腐蚀作用。和溶解氧也会产生腐蚀作用。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 711 腐蚀的形式腐蚀的形式是多种多样的。是多种多样的。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、

3、腐蚀的危害与损失 按照腐蚀的按照腐蚀的环境或起因环境或起因可分为：可分为： 大气腐蚀大气腐蚀 土壤腐蚀土壤腐蚀 海洋腐蚀海洋腐蚀 生物腐蚀生物腐蚀 水腐蚀水腐蚀 非水溶液腐蚀非水溶液腐蚀 按照腐蚀的按照腐蚀的结果或表现形式结果或表现形式可分为：可分为： 有点腐蚀有点腐蚀 缝隙腐蚀缝隙腐蚀 晶间腐蚀晶间腐蚀 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 腐蚀疲劳腐蚀疲劳 磨损腐蚀磨损腐蚀 腐蚀无处不在，种类繁多。为了制定防腐对策，需腐蚀无处不在，种类繁多。为了制定防腐对策，需 要对装置选材、装置设计、原材料及冷却水中的杂质以要对装置选材、装置设计、原材料及冷却水中的杂质以 及运转条件等进行详尽研究，加大力度、综合治

4、理，从及运转条件等进行详尽研究，加大力度、综合治理，从 而防止或减缓腐蚀性破坏。而防止或减缓腐蚀性破坏。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 7121 1. 化学腐蚀化学腐蚀 化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成 的破坏。的破坏。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 工业中常见的化学腐蚀有工业中常见的化学腐蚀有: 金属氧化金属氧化 高温硫化高温硫化 渗碳渗碳 脱碳脱碳 氢腐蚀氢腐蚀 金属在干燥或高温气体中可与氧反金属在干燥或高温气体中可与氧反 应造成腐蚀。应造成腐蚀

5、。 氧化过程可表示为氧化过程可表示为 2Me+O22MeO 含硫介质如硫蒸气、二氧化硫、硫化氢等，含硫介质如硫蒸气、二氧化硫、硫化氢等， 在高温下与金属作用生成硫化物的腐蚀过程。在高温下与金属作用生成硫化物的腐蚀过程。 特别是在有水蒸气存在的条件下，二氧化特别是在有水蒸气存在的条件下，二氧化 硫与水反应生成亚硫酸，硫化氢则成为氢硫硫与水反应生成亚硫酸，硫化氢则成为氢硫 酸，高温硫化腐蚀状况会加重。酸，高温硫化腐蚀状况会加重。 渗碳渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物是指一氧化碳、烃类等含碳物 质在高温下与钢接触分解成游离碳，质在高温下与钢接触分解成游离碳， 并渗入钢内形成碳化物的过程。并渗入钢内形成

6、碳化物的过程。 指钢中渗碳体在高温下与气体介质指钢中渗碳体在高温下与气体介质 如水蒸气、氢、氧等，发生化学反应如水蒸气、氢、氧等，发生化学反应 引起渗碳体脱碳的过程。渗碳和脱碳引起渗碳体脱碳的过程。渗碳和脱碳 均能使钢表面硬度和疲劳极限下降。均能使钢表面硬度和疲劳极限下降。 氢腐蚀是指氢介质与金属中的碳反氢腐蚀是指氢介质与金属中的碳反 应使金属脱碳的过程。应使金属脱碳的过程。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 7122 2. 电化学腐蚀电化学腐蚀 金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组 成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间

7、发生成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间发生 的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造 成材料失效。这一过程称为电化学腐蚀。成材料失效。这一过程称为电化学腐蚀。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 两种不同金属在溶液中直接接触，因其电极电位不两种不同金属在溶液中直接接触，因其电极电位不 同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属发生溶解腐同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属发生溶解腐 蚀，则称之为电偶腐蚀，或接触腐蚀。工程上不乏不同蚀，则称之为电偶腐蚀，或接触腐蚀。工

8、程上不乏不同 金属材料间的接触，电偶腐蚀这类电化学腐蚀屡屡发生。金属材料间的接触，电偶腐蚀这类电化学腐蚀屡屡发生。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 713 化学腐蚀伴随世界工业化进程的是环境污染的加重化学腐蚀伴随世界工业化进程的是环境污染的加重 和人类生存条件的恶化。污染环境的物质大多是腐蚀性和人类生存条件的恶化。污染环境的物质大多是腐蚀性 物质，所以腐蚀现象无时不在，随处可见。物质，所以腐蚀现象无时不在，随处可见。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 腐蚀所造成的损失是巨大的。在设备损伤事故中，腐蚀所造成的损失

9、是巨大的。在设备损伤事故中， 腐蚀所造成的经济损失占很大比例。腐蚀所造成的经济损失占很大比例。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 713 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 19641973年间，日本金属工业公司处理设备损伤年间，日本金属工业公司处理设备损伤 事故事故1009起，有起，有985起与腐蚀有关，占起与腐蚀有关，占97.62。 美、英、俄、德等国美、英、俄、德等国19691970年调查资料表明，年调查资料表明， 腐蚀造成的直接损失占国民经济总收入的腐蚀造成的直接损失占国民经济总收入的24.2。 美国每年汽

10、车事故损失美国每年汽车事故损失300亿美元，火灾损失亿美元，火灾损失110亿亿 美元，洪水损失美元，洪水损失4.3亿美元，风灾损失亿美元，风灾损失17亿美元，地震损亿美元，地震损 失失4亿美元，而腐蚀造成的损失达亿美元，而腐蚀造成的损失达 700亿美元亿美元，远远超出上述其余各项的总和。，远远超出上述其余各项的总和。 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害 713 在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间产在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间产 品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性。品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性。 腐蚀性介质对建筑物、厂房、设备基础、各种构架、腐蚀性介质对建

11、筑物、厂房、设备基础、各种构架、 道路、地沟等，都会造成腐蚀性破坏，可能致使建筑物道路、地沟等，都会造成腐蚀性破坏，可能致使建筑物 临危、厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形临危、厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形 开裂，造成重大事故。开裂，造成重大事故。 一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述 二、腐蚀机理二、腐蚀机理 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 在化工生产中，大量酸、碱等腐蚀性介质，严重地在化工生产中，大量酸、碱等腐蚀性介质，严重地 腐蚀着机械、设备，管路、阀门、垫片、填料等，致使腐蚀着机械、设备，管路、阀门、垫片、填料等，致使 设备壁厚变薄、强度下降，设备、管路、阀

12、门泄漏，内设备壁厚变薄、强度下降，设备、管路、阀门泄漏，内 容物向外泄放或散逸，引起中毒、火灾、爆炸等事故发容物向外泄放或散逸，引起中毒、火灾、爆炸等事故发 生。电气、仪表等设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接生。电气、仪表等设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接 触不良，致使电气、仪表失灵，引发各类事故。触不良，致使电气、仪表失灵，引发各类事故。 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 7211 全面腐蚀是指金属结构的整个表面或大面积的程度全面腐蚀是指金属结构的整个表面或大面积的程度 相同的腐蚀，也称作均匀腐蚀。相同的腐蚀，也称作均匀腐蚀。 一、全面腐蚀一、全面腐蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐

13、蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四、氢损伤 在全面腐蚀中，金属以一定的速度被腐蚀介质所溶在全面腐蚀中，金属以一定的速度被腐蚀介质所溶 解，金属结构逐渐变薄。而局部腐蚀是指金属结构特定解，金属结构逐渐变薄。而局部腐蚀是指金属结构特定 区域或部位上的腐蚀。区域或部位上的腐蚀。 另一种重要腐蚀类型另一种重要腐蚀类型 应力腐蚀应力腐蚀下一节单独介绍下一节单独介绍 思考题：思考题： 常见常见的工业腐蚀的典型类的工业腐蚀的典型类 型有哪几种？型有哪几种？ 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 7212 一、全面腐蚀一、全面腐蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四

14、、氢损伤 全面腐蚀的速度，以金属结构单位时间内，单位面全面腐蚀的速度，以金属结构单位时间内，单位面 积的质量损失表示，如积的质量损失表示，如mgdm-2.d-1，gm-2.h-1；也可用；也可用 金属每年腐蚀的深度，即金属构件每年变薄的程度来表金属每年腐蚀的深度，即金属构件每年变薄的程度来表 示，如示，如mma-1。 金属材料的耐腐蚀性按其腐蚀速度分为四个等级：金属材料的耐腐蚀性按其腐蚀速度分为四个等级： 等级等级腐蚀速率腐蚀速率mma-1腐蚀特性腐蚀特性 10.05优良优良 20.050.5良好良好 3 0.51.5可用，腐蚀较重可用，腐蚀较重 4 1.5不宜，腐蚀严重不宜，腐蚀严重 第二节

15、第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 722 缝隙腐蚀是在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金缝隙腐蚀是在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金 属之间的狭缝内发生的腐蚀。在管道连接处，衬板、垫片处，属之间的狭缝内发生的腐蚀。在管道连接处，衬板、垫片处， 设备污泥沉积处，海生物附着处，以及设备外部尘埃、腐蚀设备污泥沉积处，海生物附着处，以及设备外部尘埃、腐蚀 产物附着处，金属涂层破损处，均易产生缝隙腐蚀。产物附着处，金属涂层破损处，均易产生缝隙腐蚀。 一、全面腐蚀一、全面腐蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四、氢损伤 一般为电化学腐蚀。缝隙可使溶液侵入，也可使

16、其流动一般为电化学腐蚀。缝隙可使溶液侵入，也可使其流动 受阻。缝宽在受阻。缝宽在0.100.12mm间最易腐蚀，一般腐蚀的缝隙宽间最易腐蚀，一般腐蚀的缝隙宽 度约为度约为0.0253.125mm。缝内外面积比越大，则提供阴极反。缝内外面积比越大，则提供阴极反 应的场所越多，从而加速了缝内的阳极反应，使腐蚀加快。应的场所越多，从而加速了缝内的阳极反应，使腐蚀加快。 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 723 孔腐蚀是金属表面个别小点上深度较大的腐蚀，简孔腐蚀是金属表面个别小点上深度较大的腐蚀，简 称孔蚀，也称作小点腐蚀。金属表面由于露头、错位、称孔蚀，也称作小点腐蚀。金属表面由于

17、露头、错位、 介质不均匀等缺陷，使其表面膜的完整性遭到破坏，成介质不均匀等缺陷，使其表面膜的完整性遭到破坏，成 为点蚀源。点蚀源在某段时间内呈活性状态，电极电位为点蚀源。点蚀源在某段时间内呈活性状态，电极电位 较负，与表面其他部位构成局部腐蚀微电池。在大阴极、较负，与表面其他部位构成局部腐蚀微电池。在大阴极、 小阳极的条件下，点蚀源的金属迅速被溶解形成孔洞。小阳极的条件下，点蚀源的金属迅速被溶解形成孔洞。 一、全面腐蚀一、全面腐蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四、氢损伤 氯化物、溴化物、次氯酸盐等溶液，及含氯离子天氯化物、溴化物、次氯酸盐等溶液，及含氯离子天 然水

18、的存在，最易产生孔蚀。氯化亚铜、氯化亚铁或卤然水的存在，最易产生孔蚀。氯化亚铜、氯化亚铁或卤 素离子与氧化剂同时存在，则能加剧孔蚀。当介质中素离子与氧化剂同时存在，则能加剧孔蚀。当介质中 OH-、NO3-、SO42-等阴离子与溶液中的等阴离子与溶液中的Cl-比值达一定值比值达一定值 时，对孔蚀有抑制作用，否则其作用相反。时，对孔蚀有抑制作用，否则其作用相反。 增加溶液流速，能消除金属表面滞流状态，有降低增加溶液流速，能消除金属表面滞流状态，有降低 孔蚀作用的倾向。孔蚀作用的倾向。 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 7241 1. 氢腐蚀氢腐蚀 在高温高压下，氢引起钢组织结构变

19、化，使其机械在高温高压下，氢引起钢组织结构变化，使其机械 性能恶化，称为氢腐蚀。性能恶化，称为氢腐蚀。 一、全面腐蚀一、全面腐蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四、氢损伤 氢腐蚀是指氢腐蚀是指H2在高温高压下在钢表面分解为在高温高压下在钢表面分解为H。H经经 化学吸附透过金属表面固溶体，向钢内部扩散。化学吸附透过金属表面固溶体，向钢内部扩散。H在夹在夹 杂物与金属交界处形成杂物与金属交界处形成H2，或与碳化合生成甲烷，或与碳化合生成甲烷(CH4)。 H2和和CH4不能重溶或扩散，封闭聚集形成高压造成应力不能重溶或扩散，封闭聚集形成高压造成应力 集中，引起微裂纹生成。

20、集中，引起微裂纹生成。 化学工业用钢常见的氢腐蚀有以下特征：软钢或钢化学工业用钢常见的氢腐蚀有以下特征：软钢或钢 表面可见鼓泡，微观组织沿晶界可见许多微裂纹。被腐表面可见鼓泡，微观组织沿晶界可见许多微裂纹。被腐 蚀的钢强度、塑性下降，容易脆断。氢腐蚀与氢脆不同，蚀的钢强度、塑性下降，容易脆断。氢腐蚀与氢脆不同， 不能用脱氢的方法使钢材恢复其机械性能。不能用脱氢的方法使钢材恢复其机械性能。 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型 7242 2. 氢脆氢脆 氢脆是指氢扩散到金属内部，使金属材料发生脆化氢脆是指氢扩散到金属内部，使金属材料发生脆化 的现象。的现象。 一、全面腐蚀一、全面腐

21、蚀 二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀 三、孔腐蚀三、孔腐蚀 四、氢损伤四、氢损伤 一般认为氢溶于钢后残留在位错处，当氢达饱和状一般认为氢溶于钢后残留在位错处，当氢达饱和状 态后，对位错起钉孔的作用，使滑移难以进行，从而使态后，对位错起钉孔的作用，使滑移难以进行，从而使 钢呈现出脆性。钢呈现出脆性。 氢脆具有可逆性，未脆断前在氢脆具有可逆性，未脆断前在100150间适当热间适当热 处理，保温处理，保温24h可消除脆性。氢脆不同于应力腐蚀，无可消除脆性。氢脆不同于应力腐蚀，无 须腐蚀环境，而且在常温下更容易发生氢脆。须腐蚀环境，而且在常温下更容易发生氢脆。 合金钢碳化物组织状况对氢脆有直接影响，氢脆开合金

22、钢碳化物组织状况对氢脆有直接影响，氢脆开 裂容易程度顺序为：马氏体裂容易程度顺序为：马氏体500回火马氏体回火马氏体粗层状粗层状 珠光体珠光体细层状珠光体细层状珠光体球状珠光体。合金钢强度级别越球状珠光体。合金钢强度级别越 高，其氢脆敏感性越大。高，其氢脆敏感性越大。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 731 金属或合金在应力，特别是拉伸应力的作用下，又金属或合金在应力，特别是拉伸应力的作用下，又 处在特定的腐蚀环境中，材料虽然在外观上没有多大变处在特定的腐蚀环境中，材料虽然在外观上没有多大变 化，如未产生全面腐蚀或明显变形，但却产生了裂纹。化，如未产生全面腐蚀或明显变形，但却产生了裂纹

23、。 这种现象称作应力腐蚀裂纹。因此，在全面腐蚀较严重这种现象称作应力腐蚀裂纹。因此，在全面腐蚀较严重 的情形下，不易产生应力腐蚀裂纹。应力腐蚀外观无变的情形下，不易产生应力腐蚀裂纹。应力腐蚀外观无变 化，裂纹发展迅速且预测困难，因而化，裂纹发展迅速且预测困难，因而更具危险性更具危险性。 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 731 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 应力

24、腐蚀裂纹是应力和腐蚀环境相结合造成的应力腐蚀裂纹是应力和腐蚀环境相结合造成的。所以，。所以， 只要消除只要消除应力和腐蚀环境两者中的任何应力和腐蚀环境两者中的任何一个因素一个因素，便可以防，便可以防 止裂纹的产生。实际上既无法完全消除装置在制造时的残余止裂纹的产生。实际上既无法完全消除装置在制造时的残余 应力，又无法使装置完全摆脱腐蚀性环境。采用上述方法防应力，又无法使装置完全摆脱腐蚀性环境。采用上述方法防 止应力腐蚀止应力腐蚀几乎是不可能的几乎是不可能的。因此，一般是通过改变材料的。因此，一般是通过改变材料的 方法解决这个问题。此外，焊缝部位由于热应变作用会产生方法解决这个问题。此外，焊缝部

25、位由于热应变作用会产生 很大的残余应力，而加热冷却的热循环过程，也会使材质发很大的残余应力，而加热冷却的热循环过程，也会使材质发 生变化。所以对于焊缝部分要比对于焊接本体更加注意，认生变化。所以对于焊缝部分要比对于焊接本体更加注意，认 真查看是否发生了应力腐蚀裂纹。真查看是否发生了应力腐蚀裂纹。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 731 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 金属材料并不是在所有的腐蚀环境中都能产生应力腐蚀金属材料并不是在所有的腐蚀环境中都能产生应力腐蚀 裂纹。不同金属材料的应力腐

26、蚀都需要特定的腐蚀环境。随裂纹。不同金属材料的应力腐蚀都需要特定的腐蚀环境。随 着各种金属材料应用范围的不断扩大，腐蚀环境的种类也出着各种金属材料应用范围的不断扩大，腐蚀环境的种类也出 现增多的趋势。现增多的趋势。 化学工业中的应力腐蚀，是由于原材料中所含的杂质或化学工业中的应力腐蚀，是由于原材料中所含的杂质或 在各工序中经过分解、合成等过程生成的腐蚀性成分造成的。在各工序中经过分解、合成等过程生成的腐蚀性成分造成的。 能造成应力腐蚀的原材料中的杂质有硫、硫化物、氯化钠和能造成应力腐蚀的原材料中的杂质有硫、硫化物、氯化钠和 氯化锰等无机盐、脂环酸、氮化合物等。另外，为了防止腐氯化锰等无机盐、脂

27、环酸、氮化合物等。另外，为了防止腐 蚀所加入的碱，再生重整等过程中使用的催化剂，也是能引蚀所加入的碱，再生重整等过程中使用的催化剂，也是能引 起应力腐蚀裂纹的物质。起应力腐蚀裂纹的物质。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 732 对于应力腐蚀机理，比较成熟的学说有四种：对于应力腐蚀机理，比较成熟的学说有四种： 机械化学效应机械化学效应 闭塞电池理论闭塞电池理论 表面膜理论表面膜理论 氢脆理论氢脆理论 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 机械化学效应理论机械化学效应理论认为，金属材料在认为，金属材

28、料在 应力作用下在应力集中处迅速变形屈服应力作用下在应力集中处迅速变形屈服 成为腐蚀电池阳极区，与金属表面腐蚀成为腐蚀电池阳极区，与金属表面腐蚀 电池的阴极区构成小阳极大阴极的腐蚀电池的阴极区构成小阳极大阴极的腐蚀 电池，从而使金属沿特定的狭窄区域迅电池，从而使金属沿特定的狭窄区域迅 速溶解开裂。速溶解开裂。 闭塞电池理论闭塞电池理论认为，某些几何因认为，某些几何因 素使金属裂纹引发点处电解液流动素使金属裂纹引发点处电解液流动 不畅形成闭塞电池。该处为阳极，不畅形成闭塞电池。该处为阳极， 其他处为阴极，闭塞区内的金属溶其他处为阴极，闭塞区内的金属溶 解。之后的自催化作用使金属溶解解。之后的自催

29、化作用使金属溶解 加速，发展成裂纹。加速，发展成裂纹。 表面膜理论表面膜理论认为，金属表面膜在认为，金属表面膜在 应力作用下受到破坏露出新表面，应力作用下受到破坏露出新表面， 新表面因与有保护膜部分存在电位新表面因与有保护膜部分存在电位 差异而构成腐蚀电池阳极，发生溶差异而构成腐蚀电池阳极，发生溶 解形成裂纹源。应力集中，使裂纹解形成裂纹源。应力集中，使裂纹 进一步发展。进一步发展。 氢脆理论氢脆理论认为，在应力作用下，认为，在应力作用下， 金属腐蚀生成的氢被金属吸收，产金属腐蚀生成的氢被金属吸收，产 生氢应变铁素体或高活化氢化物，生氢应变铁素体或高活化氢化物， 使金属材料脆化而出现裂纹，并沿

30、使金属材料脆化而出现裂纹，并沿 氢脆部位向前扩展，导致破裂。氢脆部位向前扩展，导致破裂。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 732 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 应力腐蚀与全面腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀不同，有自应力腐蚀与全面腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀不同，有自 己的显著特征。己的显著特征。 产生应力腐蚀的金属材料主要是合金，纯金属较少。产生应力腐蚀的金属材料主要是合金，纯金属较少。 引起应力腐蚀裂纹的主要是拉应力，压应力虽能引引起应力腐蚀裂纹的主要是拉应力，压应力虽能引 起应力腐蚀，但并不明显。起应

31、力腐蚀，但并不明显。 应力腐蚀裂纹呈枯枝状、锯齿状，其走向垂直于应应力腐蚀裂纹呈枯枝状、锯齿状，其走向垂直于应 力方向。力方向。 应力腐蚀裂纹，根据金属材料所处的腐蚀环境，可应力腐蚀裂纹，根据金属材料所处的腐蚀环境，可 以是晶间型、穿晶型或混合型。以是晶间型、穿晶型或混合型。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 733 一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素 1. 不锈钢应力腐蚀不锈钢应力腐蚀 2. 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73311 1.

32、 不锈钢应力腐蚀不锈钢应力腐蚀 (1) 氯化物氯化物 工艺介质中的氯化物和冷却水中的氯离子是产生应工艺介质中的氯化物和冷却水中的氯离子是产生应 力腐蚀裂纹的重要原因。实验研究结果表明，力腐蚀裂纹的重要原因。实验研究结果表明，氯化物的氯化物的 浓度越高，产生应力腐蚀裂纹的时间越短。浓度越高，产生应力腐蚀裂纹的时间越短。即使氯离子即使氯离子 含量只有十万分之一，也会在短时间内产生裂纹。腐蚀含量只有十万分之一，也会在短时间内产生裂纹。腐蚀 温度对应力腐蚀裂纹的影响很大。随着温度的上升，裂温度对应力腐蚀裂纹的影响很大。随着温度的上升，裂 纹的敏感性显著增加，产生裂纹的时间大大缩短，裂纹纹的敏感性显著增

33、加，产生裂纹的时间大大缩短，裂纹 成长的速度明显增大。成长的速度明显增大。 在在100350的食盐水中进行的应力腐蚀裂纹实验的食盐水中进行的应力腐蚀裂纹实验 显示，如果温度在显示，如果温度在300以上，不易产生裂纹，这是因为以上，不易产生裂纹，这是因为 大量的点腐蚀迅速导致全面腐蚀，因而观察不到腐蚀裂大量的点腐蚀迅速导致全面腐蚀，因而观察不到腐蚀裂 纹。水中的溶氧对氯化物形成的应力腐蚀裂纹起促进作纹。水中的溶氧对氯化物形成的应力腐蚀裂纹起促进作 用。只要水中有溶氧，氯离子的含量只有百万分之一就用。只要水中有溶氧，氯离子的含量只有百万分之一就 会产生应力腐蚀裂纹。会产生应力腐蚀裂纹。 第三节第三

34、节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73312 1. 不锈钢应力腐蚀不锈钢应力腐蚀 (1) 氯化物氯化物 (2) 碱碱 从使用烧碱的纯碱工业的腐蚀实例和事故调查中知从使用烧碱的纯碱工业的腐蚀实例和事故调查中知 道，道，由碱液引起的应力腐蚀裂纹较少。由碱液引起的应力腐蚀裂纹较少。 实际上，因为碱与氯离子同时存在，很难断定哪一个是应力实际上，因为碱与氯离子同时存在，很难断定哪一个是应力 腐蚀的主要影响因素。但是，在高温锅炉一类的容器中，即使没有腐蚀的主要影响因素。但是，在高温锅炉一类的容器中，即使没有 氯离子存在也会产生裂纹。如果有氧和氧化剂的存在，则会加速裂氯离子存在也会产生裂纹。如果有氧和氧化剂的存

35、在，则会加速裂 纹的生成。由碱引起的应力腐蚀裂纹，过去说是锅炉水质问题，其纹的生成。由碱引起的应力腐蚀裂纹，过去说是锅炉水质问题，其 实都可以归结为氢氧化钠的原因。在石油炼制中，氯化物分解生成实都可以归结为氢氧化钠的原因。在石油炼制中，氯化物分解生成 氯化氢，为了抑制氯化氢的腐蚀作用，采用添加氢氧化钠的方法。氯化氢，为了抑制氯化氢的腐蚀作用，采用添加氢氧化钠的方法。 但是由于加入过量的氢氧化钠，又产生了应力腐蚀裂纹的问题。在但是由于加入过量的氢氧化钠，又产生了应力腐蚀裂纹的问题。在 制氢装置中，采用钾系催化剂，可形成氢氧化钾，也会造成应力腐制氢装置中，采用钾系催化剂，可形成氢氧化钾，也会造成应

36、力腐 蚀裂纹。蚀裂纹。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73313 1. 不锈钢应力腐蚀不锈钢应力腐蚀 (1) 氯化物氯化物 (2) 碱碱 (3) 硫化物硫化物 加氢脱硫装置发生的应力腐蚀为晶间型裂纹，这是加氢脱硫装置发生的应力腐蚀为晶间型裂纹，这是 因硫化物，更确切地说是因连多硫酸所致。不锈钢中夹因硫化物，更确切地说是因连多硫酸所致。不锈钢中夹 杂的铁的硫化物，可与空气中的水分和氧反应生成连多杂的铁的硫化物，可与空气中的水分和氧反应生成连多 硫酸或亚硫酸，导致产生裂纹。在实验室中，敏化的不硫酸或亚硫酸，导致产生裂纹。在实验室中，敏化的不 锈钢，即使是亚硫酸或低锈钢，即使是亚硫酸或低p

37、H值的硫化氢溶液，也能使其值的硫化氢溶液，也能使其 产生应力腐蚀裂纹。产生应力腐蚀裂纹。 由硫化物引起的应力腐蚀裂纹与材质有密切关系。由硫化物引起的应力腐蚀裂纹与材质有密切关系。 不锈钢经过敏化处理，会析出碳化铬，使结晶晶间铬含不锈钢经过敏化处理，会析出碳化铬，使结晶晶间铬含 量减少，材质的耐腐蚀性降低，易产生晶间裂纹。硫化量减少，材质的耐腐蚀性降低，易产生晶间裂纹。硫化 物与氯化物共存的环境下，对各种不锈钢装置的检验表物与氯化物共存的环境下，对各种不锈钢装置的检验表 明，在明，在80以上，裂纹发生率急剧增加，即使是耐应力以上，裂纹发生率急剧增加，即使是耐应力 腐蚀的不锈钢也变得无效。腐蚀的不

38、锈钢也变得无效。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73321 2. 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 (1) 硫化氢硫化氢 对石油工业中高强钢制球形储罐的调查结果查明，对石油工业中高强钢制球形储罐的调查结果查明， 液化石油气中所含的硫化氢在有水分存在的条件下，会液化石油气中所含的硫化氢在有水分存在的条件下，会 引起应力腐蚀裂纹。引起应力腐蚀裂纹。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73322 2. 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 (1) 硫化氢硫化氢 (2) 碱碱 对于铆接结构装置，往往在应力集中的铆钉孔处发生裂对于铆接结构装置，往往在应力集中的铆钉孔处

39、发生裂 纹，铆钉孔处的氢氧化钠浓度一般在纹，铆钉孔处的氢氧化钠浓度一般在30以上。对于碳钢，以上。对于碳钢， 碱液浓度在碱液浓度在1075之间容易发生裂纹，但即使浓度在之间容易发生裂纹，但即使浓度在1 左右也会发生裂纹。对于低合金钢，在其焊接区容易发生应左右也会发生裂纹。对于低合金钢，在其焊接区容易发生应 力腐蚀裂纹，材质不同，裂纹的敏感性也不尽相同。力腐蚀裂纹，材质不同，裂纹的敏感性也不尽相同。 碱引起的应力腐蚀裂纹在碱引起的应力腐蚀裂纹在330以上的高温时，随着温度以上的高温时，随着温度 的上升，裂纹生长速度加快；但当温度降低至的上升，裂纹生长速度加快；但当温度降低至30以下时，以下时，

40、裂纹不再生长。碱引起的应力腐蚀裂纹需要有非常高的应力，裂纹不再生长。碱引起的应力腐蚀裂纹需要有非常高的应力， 所以在残余应力较高的焊缝部位容易产生裂纹。所以在残余应力较高的焊缝部位容易产生裂纹。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73323 2. 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 (1) 硫化氢硫化氢 (2) 碱碱 (3) CO-CO2混合气混合气 在湿性在湿性CO-CO2混合气的环境中，会产生应力腐蚀裂混合气的环境中，会产生应力腐蚀裂 纹。如煤气装置纹。如煤气装置(含含CH4 、H2 、CO2 、CO 及微量残余及微量残余 O2) 混合气中混合气中CO、CO2单独存在时不会

41、产生裂纹，仅在单独存在时不会产生裂纹，仅在 共存时才产生裂纹。混合气中共存时才产生裂纹。混合气中CO的分压越高，产生裂纹的分压越高，产生裂纹 的极限应力就越低，裂纹生长的速度也越快。的极限应力就越低，裂纹生长的速度也越快。 碳钢必须在高应力条件下才会发生碳钢必须在高应力条件下才会发生CO-CO2的应力腐的应力腐 蚀裂纹。在湿性蚀裂纹。在湿性CO-CO2的条件下，即使是高铬钢也会的条件下，即使是高铬钢也会 产生裂纹。如果使混合气体保持干性，即在其露点以上，产生裂纹。如果使混合气体保持干性，即在其露点以上， 就可以防止裂纹。就可以防止裂纹。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73324 2.

42、 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 (1) 硫化氢硫化氢 (2) 碱碱 (3) CO-CO2混合气混合气 (4) 硝酸盐硝酸盐 在有硝酸盐存在的碳钢建筑物或装置中，会产生应在有硝酸盐存在的碳钢建筑物或装置中，会产生应 力腐蚀裂纹。在硝酸盐中，硝酸铵最容易产生裂纹，而力腐蚀裂纹。在硝酸盐中，硝酸铵最容易产生裂纹，而 且且随着硝酸铵的浓度增大，裂纹的敏感性增强。腐蚀温随着硝酸铵的浓度增大，裂纹的敏感性增强。腐蚀温 度越高，越容易产生裂纹。度越高，越容易产生裂纹。碳钢仅在屈服点附近高压力碳钢仅在屈服点附近高压力 下，才会产生应力腐蚀裂纹，而在焊接区一类的微观组下，才会产生应力腐蚀裂纹，而

43、在焊接区一类的微观组 织中，存在着容易产生裂纹的部分。织中，存在着容易产生裂纹的部分。 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 73325 2. 碳钢、低合金钢应力腐蚀碳钢、低合金钢应力腐蚀 (1) 硫化氢硫化氢 (2) 碱碱 (3) CO-CO2混合气混合气 (4) 硝酸盐硝酸盐 (5)液氨液氨 对于储存液氨的高强钢球形储罐，每次开罐检查时，都发现对于储存液氨的高强钢球形储罐，每次开罐检查时，都发现 大量的裂纹。美国一个装置试验委员会报告，大约有大量的裂纹。美国一个装置试验委员会报告，大约有3的储罐平的储罐平 均三年内就会发生裂纹。这些裂纹主要发生在冷加工的封头或筒体均三年内就会发生裂纹。这

44、些裂纹主要发生在冷加工的封头或筒体 的焊接部分附近。而且，越是高强材料，冷加工或焊接条件越是恶的焊接部分附近。而且，越是高强材料，冷加工或焊接条件越是恶 劣，越容易发生裂纹。由于液氨的应力腐蚀裂纹很难在实验室模拟劣，越容易发生裂纹。由于液氨的应力腐蚀裂纹很难在实验室模拟 再现，而且发生裂纹的时间很长，在这方面的研究成果报道不多。再现，而且发生裂纹的时间很长，在这方面的研究成果报道不多。 第四节第四节 腐蚀监测技术腐蚀监测技术 741 材料腐蚀造成材料缺陷或材质变化，其电参数亦引材料腐蚀造成材料缺陷或材质变化，其电参数亦引 起相应改变。这类方法是应用腐蚀的电响应监测腐蚀。起相应改变。这类方法是应

45、用腐蚀的电响应监测腐蚀。 常用的有以下几种方法。常用的有以下几种方法。 一、电参数监测法一、电参数监测法 二、物理监测技术二、物理监测技术 三、腐蚀环境监测法三、腐蚀环境监测法 (1) 电阻法电阻法 (2) 极化阻力法极化阻力法 (3) 电位法电位法 (4) 涡流技术法涡流技术法 该法应用金属横截而积因腐蚀而该法应用金属横截而积因腐蚀而 减小，从而引起电阻改变的原理，减小，从而引起电阻改变的原理， 进行腐蚀速度的检测。它不受介质进行腐蚀速度的检测。它不受介质 状态的限制，常用于运转设备的腐状态的限制，常用于运转设备的腐 蚀检测。蚀检测。 对电解液中正在腐蚀的金属施加一个对电解液中正在腐蚀的金属

46、施加一个 小的电压，会产生一定的电流，电压与小的电压，会产生一定的电流，电压与 电流的比值称为极化阻力。极化阻力与电流的比值称为极化阻力。极化阻力与 腐蚀速度成反比。通过极化阻力的测定腐蚀速度成反比。通过极化阻力的测定 可以确定腐蚀速度。该法限于电解液中可以确定腐蚀速度。该法限于电解液中 的运转设备均匀腐蚀的测定，测得的为的运转设备均匀腐蚀的测定，测得的为 瞬时腐蚀速度。如果与电阻法联合使用，瞬时腐蚀速度。如果与电阻法联合使用， 会得到较全面的腐蚀信息。会得到较全面的腐蚀信息。 腐蚀状况与腐蚀电位存在一定关腐蚀状况与腐蚀电位存在一定关 系，通过电位测量可确定腐蚀程度系，通过电位测量可确定腐蚀程

47、度 与腐蚀类型。电位法可用于局部腐与腐蚀类型。电位法可用于局部腐 蚀与均匀腐蚀的监测，但不能提供蚀与均匀腐蚀的监测，但不能提供 总腐蚀和腐蚀速度的准确数据。总腐蚀和腐蚀速度的准确数据。 把金属物体置于交流馈电线圈电场内，把金属物体置于交流馈电线圈电场内， 其表面会产生涡流。在腐蚀裂纹或蚀坑其表面会产生涡流。在腐蚀裂纹或蚀坑 处，涡流受到干扰，使激励线圈反电势处，涡流受到干扰，使激励线圈反电势 改变，或在次级线圈内产生变化。该变改变，或在次级线圈内产生变化。该变 化经检波、放大可转换为视觉显示化经检波、放大可转换为视觉显示 通常把线圈做成探头，在被测表面上通常把线圈做成探头，在被测表面上 移动进

48、行测定。它可用于检查腐蚀表面、移动进行测定。它可用于检查腐蚀表面、 设备内壁，也可测定铁磁材料的非金属设备内壁，也可测定铁磁材料的非金属 涂层或非铁覆盖层厚度。涂层或非铁覆盖层厚度。 第四节第四节 腐蚀监测技术腐蚀监测技术 742 一、电参数监测法一、电参数监测法 二、物理监测技术二、物理监测技术 三、腐蚀环境监测法三、腐蚀环境监测法 (1) 超声波技术超声波技术 (2) 氢监测技术氢监测技术 该技术是由一压电晶体发出的声脉冲射向待测材料，该技术是由一压电晶体发出的声脉冲射向待测材料， 声脉冲会受到材料前面、后面及两面之间大缺陷的反射。声脉冲会受到材料前面、后面及两面之间大缺陷的反射。 反射波

49、由同一压电晶体或接收压电晶体检拾，经放大后反射波由同一压电晶体或接收压电晶体检拾，经放大后 在阴极射线示波器上显示。示波器的时间坐标给出材料在阴极射线示波器上显示。示波器的时间坐标给出材料 厚度和缺陷位置。缺陷尺寸可由缺陷波幅得到。厚度和缺陷位置。缺陷尺寸可由缺陷波幅得到。 通过对氢气量的测定可测得金属的腐蚀速度。氢气量通过对氢气量的测定可测得金属的腐蚀速度。氢气量 的测定通常用探氢针来完成。其原理是吸收的氢通过的测定通常用探氢针来完成。其原理是吸收的氢通过 12mm的钢，扩散至接通压力表的狭窄的环状空间。的钢，扩散至接通压力表的狭窄的环状空间。 由测得的压力增加速度估算扩散到钢中的氢气量，进

50、而由测得的压力增加速度估算扩散到钢中的氢气量，进而 估计钢的腐蚀程度。估计钢的腐蚀程度。 第四节第四节 腐蚀监测技术腐蚀监测技术 743 一、电参数监测法一、电参数监测法 二、物理监测技术二、物理监测技术 三、腐蚀环境监测法三、腐蚀环境监测法 (1) 化学法化学法 (2) 挂片法挂片法 过程物料构成了设备的腐蚀环境。采用化学分析的方过程物料构成了设备的腐蚀环境。采用化学分析的方 法，测定物料的法，测定物料的PH值、氧浓度、缓蚀剂浓度等与腐蚀值、氧浓度、缓蚀剂浓度等与腐蚀 有关的参数，以了解腐蚀状况。该法不能直接测定腐蚀有关的参数，以了解腐蚀状况。该法不能直接测定腐蚀 速度，但可提供发生腐蚀转化

51、的条件，也可鉴别发生两速度，但可提供发生腐蚀转化的条件，也可鉴别发生两 种不同形态腐蚀的界线。种不同形态腐蚀的界线。 将材料试片挂在腐蚀物料中，保持一定时间后确定其将材料试片挂在腐蚀物料中，保持一定时间后确定其 腐蚀状况。应用该法可对比评价相同材料设备的腐蚀状腐蚀状况。应用该法可对比评价相同材料设备的腐蚀状 况，也可用于对其他腐蚀监测方法的验证。况，也可用于对其他腐蚀监测方法的验证。 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 751 缝隙是引起腐蚀的重要因素之一。因此在结构设计、缝隙是引起腐蚀的重要因素之一。因此在结构设计、 连接形式上，应采取合理结构，避免出现缝隙。进行焊连接形

52、式上，应采取合理结构，避免出现缝隙。进行焊 接时，应用双面焊、连续焊，避免搭接焊或点焊。接时，应用双面焊、连续焊，避免搭接焊或点焊。 设备死角积液处是发生严重腐蚀的部位。因此在设设备死角积液处是发生严重腐蚀的部位。因此在设 计时应尽量减少设备死角，消除积液对设备的腐蚀。计时应尽量减少设备死角，消除积液对设备的腐蚀。 一、防腐设计一、防腐设计 二、选材防腐考虑二、选材防腐考虑 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752 防止或减缓腐蚀的重要途径是正确地选择工程材料。防止或减缓腐蚀的重要途径是正确地选择工程材料。 除考虑一般技术经济指标外，还需考虑工艺条件及其在除考虑一般技术经

53、济指标外，还需考虑工艺条件及其在 生产过程中的变化。要根据介质性质、浓度、杂质、腐生产过程中的变化。要根据介质性质、浓度、杂质、腐 蚀产物，物料化学反应、温度、压力、流速等工艺条件，蚀产物，物料化学反应、温度、压力、流速等工艺条件， 以及材料的耐腐蚀性能，综合选择材料。以及材料的耐腐蚀性能，综合选择材料。 应用于腐蚀性介质中的推荐耐腐蚀材料可查有关资应用于腐蚀性介质中的推荐耐腐蚀材料可查有关资 料。料。 一、防腐设计一、防腐设计 二、选材防腐考虑二、选材防腐考虑 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752000 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752

54、000 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752000 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752000 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752000 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑 752000 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 761 阳极保护阳极保护：在腐蚀介质中，将被腐蚀金属通以阳极：在腐蚀介质中，将被腐蚀金属通以阳极 电流，在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜，借以保电流，在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜，借以保 护金属，称为阳极保护。护金属，称为阳极保护。 一、电化学保护一、电化学保

55、护 二、缓蚀剂的应用二、缓蚀剂的应用 三、金属保护层三、金属保护层 四、非金属保护层四、非金属保护层 阴极保护阴极保护：阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两：阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两 种。外加电流法是把直流电源负极与被保护金属连接，种。外加电流法是把直流电源负极与被保护金属连接， 正极与外加辅助电极连接，电源对被保护金属通入阴极正极与外加辅助电极连接，电源对被保护金属通入阴极 电流，使腐蚀受到抑制。牺牲阳极法又称作护屏保护，电流，使腐蚀受到抑制。牺牲阳极法又称作护屏保护， 它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀 电池。电位较负的

56、金属电池。电位较负的金属(阳极阳极)在腐蚀过程中流出的电流在腐蚀过程中流出的电流 抑制了被保护金属的腐蚀。抑制了被保护金属的腐蚀。 思考题：思考题： 工业上常用的防腐蚀措施工业上常用的防腐蚀措施 有哪几种有哪几种 ？ 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 762 1 能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率的能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率的 物质称为物质称为缓蚀剂缓蚀剂。 一、电化学保护一、电化学保护 二、缓蚀剂的应用二、缓蚀剂的应用 三、金属保护层三、金属保护层 四、非金属保护层四、非金属保护层 缓蚀剂可分为缓蚀剂可分为无机缓蚀剂无机缓蚀剂和和有机缓蚀剂有机缓蚀剂两大类型

57、。两大类型。 无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂，如硝酸钠、亚硝酸钠、无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂，如硝酸钠、亚硝酸钠、 铬酸盐、重铬酸盐等；铬酸盐、重铬酸盐等； 有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉、有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉、 有机硫等。有机硫等。 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 762 2 缓蚀剂的缓蚀作用可分别用缓蚀剂的缓蚀作用可分别用吸附理论吸附理论、成膜理论成膜理论、 电化学理论电化学理论来解释。来解释。 一、电化学保护一、电化学保护 二、缓蚀剂的应用二、缓蚀剂的应用 三、金属保护层三、金属保护层 四、非金属保护层四、非金属保护层 吸附理论吸附理论认为，缓蚀剂吸

58、附于金属表面，形成一层认为，缓蚀剂吸附于金属表面，形成一层 连续的吸附膜，在腐蚀性介质和金属之间起隔离作用，连续的吸附膜，在腐蚀性介质和金属之间起隔离作用， 阻止对金属的腐蚀。阻止对金属的腐蚀。 成膜理论成膜理论认为，缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶认为，缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶 化合物，在金属表面布上一层难溶金属膜，对金属起屏化合物，在金属表面布上一层难溶金属膜，对金属起屏 蔽作用，阻止对金属的腐蚀。蔽作用，阻止对金属的腐蚀。 电化学理论电化学理论认为，加入缓蚀剂，对金属阳极腐蚀或认为，加入缓蚀剂，对金属阳极腐蚀或 阴极腐蚀起阻滞作用，降低腐蚀速率，从而达到缓蚀目阴极腐蚀起阻滞作用，降低

59、腐蚀速率，从而达到缓蚀目 的。的。 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 762 3 一般说来，一般说来，缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大，但缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大，但 当浓度达到一定值后，缓蚀剂浓度增加，缓蚀效率反而当浓度达到一定值后，缓蚀剂浓度增加，缓蚀效率反而 下降。下降。如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等氧化性缓蚀剂如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等氧化性缓蚀剂 就属于这种类型。在较低温度下，缓蚀效率较高。就属于这种类型。在较低温度下，缓蚀效率较高。 一、电化学保护一、电化学保护 二、缓蚀剂的应用二、缓蚀剂的应用 三、金属保护层三、金属保护层 四、非金属保护层四、非金属保护层 温度

60、升高，吸附作用下降，腐蚀加重。在某一温度温度升高，吸附作用下降，腐蚀加重。在某一温度 范围内，缓蚀作用是稳定的。范围内，缓蚀作用是稳定的。有时升高温度会提高缓蚀有时升高温度会提高缓蚀 效率，这是因为形成的反应产物膜或钝化膜质量好。效率，这是因为形成的反应产物膜或钝化膜质量好。 腐蚀性介质的流速增大一般会降低缓蚀效率。但有腐蚀性介质的流速增大一般会降低缓蚀效率。但有 时腐蚀性介质的流动会使缓蚀剂分布均匀，反而会提高时腐蚀性介质的流动会使缓蚀剂分布均匀，反而会提高 缓蚀效率。缓蚀效率。 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施 763 1 1. 保护层及其类型保护层及其类型 2. 化学转化膜化学