金属腐蚀与防护基础知识金属腐蚀概念及分类PPT课件

1、 金属腐蚀是指金属在周围介质作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏。 可以用下式来表示金属腐蚀： 金属材料+ +腐蚀介质一腐蚀产物 一、金属腐蚀的概念第1页/共16页 金属腐蚀是包括金属材料和环境介质在内的一个具有反应作用的体系。它不包括金属由于机械作用而发生的破坏，例如轴承的磨损。腐蚀和磨损引起的破坏性质不同，前者是化学变化，金唇被破坏后成为化合物；后者是物理变化，金属被破坏后物质组成不变。在有些情况下，金属腐蚀和机械磨损可能同时发生，例如输送腐蚀性介质的管道其异型处( (弯头、支管等) )管道内部的破坏，就可能是腐蚀和磨损共同作用的结果。第2页/共16页 据不同的分类方

2、法可以将金属管道的腐蚀分为不同的类型，按照作用原理的不同可以分为化学腐蚀与电化学腐蚀，按照破坏形态的不同可以分为全面腐蚀和局部腐蚀。二、金属腐蚀的分类第3页/共16页 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。它又可分为两种： (1) (1)气体腐蚀。一般是指金属在干燥气体中发生的腐蚀。例如，用氧气切割和焊接管道时在金属表面上产生氧化皮，是金属同氧气发生化学反应所致。( (一) )按照作用原理分类1 1化学腐蚀第4页/共16页 (2) (2)在非电解质溶液中的腐蚀。例如金属能同某些有机液体( (如苯、汽油) )发生化学反应而腐蚀。 化学腐蚀是非电解质中的氧化剂直接与金属表面

3、的原子相互作用，因此，其特点是在腐蚀过程中没有电流产生。第5页/共16页 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生的破坏。其特点是在腐蚀过程中有电流产生。可分为两种： ( (1)1)原电池腐蚀。指金属在电解质溶液中形成原电池而发生的腐蚀。2 2电化学腐蚀第6页/共16页 ( (2)2)电解腐蚀。指外界的杂散电流使处在电解质溶液中的金属发生电解而形成的腐蚀。 当管道受到外界的交、直流杂散电流的干扰，产生电解池作用时，会形成这种类型的腐蚀。第7页/共16页 任何一种按电化学机理进行的腐蚀反应至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，并伴随有金属内部的电子流动和介质中离子的定向迁移。 阳极反应是金

4、属原子从金属转移到介质中并放出电子的过程，即氧化过程。阴极反应是介质中的氧化剂夺取电子发生还原反应的还原苎擘。第8页/共16页 例如，碳钢在酸中腐蚀时，在阳极区FeFe被氧化为FeFe+2+2, ,所放出的电子自阳极(Fe)(Fe)流至钢表面的阴极区( (如FeFe3 3C)C)上，与H+H+作用而还原成氢气，即： 阳极反应：FeFeFeFe+2+2+2e+2e 阴极反应：2H2H+ + +2eH2eH2 2 总反应：Fe+2HFe+2H+ +FeFe+2+2+H+H2 2 油气管道在大气、海水、土壤等环境中的腐蚀均属电化学腐蚀。第9页/共16页 腐蚀分布在整个金属表面上，它可以是均匀的，也可

5、以是不均匀的。( (二) )按照破坏形态分类1 1全面腐蚀第10页/共16页 腐蚀主要集中于金属表面某一区域，而表面的其他部分则几乎未被破坏。局部腐蚀的类型很多，主要有应力腐蚀、小孔腐蚀( (点蚀) )、晶间腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、腐蚀疲劳等。下面选择几种重要腐蚀类型加以简要介绍。 2 2局部腐蚀第11页/共16页 (1)(1)应力腐蚀破裂。它因破坏的严重性而在局部腐蚀中位于首位，根据腐蚀介质性质和应力状态的不同，裂纹特征会有所不同。 (2)(2)小孔腐蚀。这种破坏主要集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。通常小孔腐蚀的腐蚀深度大于其孔径，严重时可使管道穿孔。第12页/共16页 (3)(3)晶间腐蚀。这种腐蚀首先在晶粒边界上发生，并沿晶界向纵深处发展。这时，虽然从金属外观看不出有明显的变化，但其力学性能已大为降低了。 (4) (4)电偶腐蚀。凡是有不同电极电位的金属互相接触，并在一定的介质中所发生的电化学腐蚀即属于电偶腐蚀。第13页/共16页 (5)(5)缝隙腐蚀。这类腐蚀发生在存有腐蚀介质的缝隙内，严重的可穿