腐蚀及腐蚀失效课件

腐蚀及腐蚀失效四川宜宾小南门金沙江大桥为中承式混凝土拱桥,主跨240m。大桥于1990年6月建成通车。2001年11月7日,两边跨8根吊杆因腐蚀断裂,部分桥面垮塌。事故造成2人失踪,2人死亡,3人受伤,3部车辆坠入江中,1船被毁。2002年6月28日历经半年修复后通车。整个事故造成直接经济损失约1千万元人民币图23宜宾小南门金沙江大桥桥面垮塌事故2-4杆蚀断柔腐蚀及腐蚀失效金属腐蚀有多种定义方法通常的定义为:金属与环境介质发生化学或电化学作用,导致金属的损坏或变质。或者说在一定环境中,金属表面或界面上进行的化学或电化学多相反应结果使金属转入氧化或离子状态。这些多相反应就是金属腐蚀研究的对象,金属腐蚀学科是在金属学、金属物理物理化学、电化学和力学等学科基础上发展起来的一门综合性学科腐蚀失效:由于腐蚀作用是机械构件丧失原设计功能的现象称为腐蚀失效。腐蚀的危害性基本概况所有材料都会与周围的环境介质发生相互作用故腐蚀问题遍及各行各业,从日常生活、工业生产国防工业等等。凡有金属使用的地方,就有各种类型的腐蚀问题。尤其在工业生产中,因介质性质使腐蚀变得更为严重。腐蚀使完好的金属设备局部泄漏,导致报废,甚至造成重大的人员伤亡事故危害性极大。因此,腐蚀问题一直是世界各国高度关注并应解决的工程技术难题。世界腐蚀损失巨大1937年美国壳牌公司(Shel!company)推算出世界每年因腐蚀造成的金属材料损失至少1亿吨以上腐蚀损失占各国GDP的2-4%。我国腐蚀损失更惊人据2002年中国工程院咨询项目《中国工业和自然环境腐蚀问题的调査和对策》的统计,我国当年因腐蚀造成的直接经济损失超过5000亿元。2013年7月,某院士说仅海洋腐蚀引起的经济损失,我国每年就超过1.5万亿元人民币。腐蚀的分类:按金属与介质的作用性质分化学腐蚀失效;电化学腐蚀失效;按腐蚀的分布形态分全面失效(也称均匀腐蚀);局部腐蚀失效局部腐蚀又可分为点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、生物腐蚀及空泡腐蚀、应力腐蚀、氢致损伤及磨耗腐蚀等都是属于局部腐蚀化学腐蚀化学腐蚀是指金属与环境介质间发生的纯化学作用引起的损伤现象。其特点是在腐蚀过程中无电流产生。化学腐蚀又分为气体腐蚀和非电解液中的腐蚀。气体腐蚀是指金属在各种干燥的气体中发生的腐蚀。金属在高温气氛下发生的氧化就是气体腐蚀的一种常形式·非电解溶液中的腐蚀是指金属在不导电的溶液中发生的腐蚀。例如,金属在有机液体酒精、汽油、石油等)中发生的腐蚀,铁在盐酸中发生的腐蚀及铜在硝酸中的腐蚀均属化学腐蚀电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属与环境介质间发生的带有微电池作用的损伤现象。与化学腐蚀的不同点在于,在腐蚀过程中伴有电流产生。大多数的金属腐蚀属于电化学腐蚀。如金属在潮湿的大气中的腐蚀,土壤腐蚀,电解质腐蚀及熔盐腐蚀等均属电化学腐蚀全面腐蚀全面腐蚀也称均匀腐蚀,腐蚀发生在整个表面,腐蚀速度均匀致,进程缓慢,危害性小,一般易预防,如大气腐蚀等均匀腐蚀是最普遍的腐蚀形式。它是腐蚀介质均匀抵达金属的各个表面上发生电化学反应,宏观上表现为均匀减薄,是典型的小阴极、大阳极的腐蚀破坏形式。电极反应:阳极:Fe→Fen++ne(溶解)阴极:H2O+0.502+2e→20H反应:Fe2+2OH→Fe(OH)2