常见的局部腐蚀

1、会计学1常见的局部腐蚀常见的局部腐蚀第1页/共57页第2页/共57页第3页/共57页定义：一个腐蚀的金属，由于外加阳极极化引起其内部腐蚀微电池电流改变，这种现象称为差异效应。正差异效应：外加阳极极化引起内部腐蚀微电池电流的减少。负差异效应：外加阳极极化引起内部腐蚀微电池电流的增加。第4页/共57页第5页/共57页电偶序：根据金属（或合金）在一定条件下测得的 稳定电位的相对大小排列而成的表。某些金属在海水中的电偶序（常温）镁锌铝镉杜拉铝（硬铝，飞机合金等）铸铁、软钢18-8不锈钢（活化态）铅锡蒙乃尔、铜镍合金.铂电位负端（阳极性）电位正端（阴极性）第6页/共57页第7页/共57页（1）面积比一般

2、来说，阴阳极面积比越大，阳极腐蚀速度越快。防腐蚀设计时，尽可能避免出现大阴极小阳极的结构。第8页/共57页第9页/共57页第10页/共57页特点：蚀孔小且深腐蚀诱导期长短不一蚀孔按重力方向或横向发展破坏性大第11页/共57页蚀孔加深第12页/共57页小孔腐蚀的基本机理第13页/共57页 合金/金属性质：钝化能力越强，敏感性越高； 介质的性质：孔蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有关；氯离子浓度增加，孔蚀电位下降，孔蚀容易发生； 温度：温度上升，孔蚀加速； 流动状态：静止状态的金属的孔蚀速度比介质处于流动状态时大。 表面状态：光滑的和清洁的表面不易发生孔蚀。第14页/共57页（1）电化

3、学法：静态法：恒电位阳极极化曲线测b值动态法：采用恒电位正反扫描法（2）化学法：将试样浸没在FeCl3溶液中，以失重率来评测第15页/共57页第16页/共57页第17页/共57页第18页/共57页第19页/共57页 开始时，氧去极化反应在缝内外以均匀速度进行，但随着反应的进行，缝隙内的氧逐渐消耗，因为缝内为滞流状态，所以缝外的氧无法扩散进来，缝内外构成了宏观的氧浓差电池。缝内贫氧区为阳极，发生金属溶解反应，缝外为阴极，且构成大阴极小阳极的结构，二次产物在缝口处形成，发展为闭塞电池。此时金属离子难以扩散到缝外，随着缝内Fe离子的积累，缝内正电荷过剩，促使缝外氯离子迁移入内以保持电荷平衡。金属氯化

4、物的水解使缝内介质酸化，pH可下降到3左右，因此，加速了阳极溶解，引起更多的氯离子迁入，形成一个自催化过程，使金属的溶解加速进行下去。缝隙腐蚀的基本机理第20页/共57页第21页/共57页第22页/共57页第23页/共57页第24页/共57页（1）贫化理论 以不锈钢的贫铬理论为例 不锈钢在出厂前已经固溶处理，即将钢加热到10501150后进行淬火处理，目的是获得均相固溶体。奥氏体中含有少量碳，碳在奥氏体中的固溶度随着温度下降而减少，所以经固溶处理的钢，碳是过饱和的。当钢无论是受热或冷却通过450850 时，碳便会形成（Fe，Cr）23C6从奥氏体中析出分布在晶界上。 （Fe，Cr）23C6的含

5、铬量比奥氏体基体的含铬量高很多，它的析出消耗了晶界处附近大量的铬，而消耗的铬不能从晶粒中通过扩散及时得到补充，结果晶界附近的含铬量低于钝化必须的限量（12），形成贫铬区，因而钝态受到破坏，晶界电位下降，而晶粒本身仍维持钝态，电位较高，晶粒与晶界构成钝态活化微电偶电池，电池具有大阴极小阳极的面积比，这样就导致晶界区的腐蚀。第25页/共57页第26页/共57页第27页/共57页第28页/共57页第29页/共57页（1）敏感材料 几乎所有的金属或合金在特定的介质中都有一定的SCC敏感性 合金和含有杂质的金属比纯金属更容易发生SCC（2）特定介质 每种合金的SCC只对某些特定的介质敏感 并不是任何介质

6、都能引起SCC（3）拉伸应力 发生SCC必须有一定的拉伸应力的作用第30页/共57页第31页/共57页第32页/共57页第33页/共57页沿晶应力腐蚀开裂第34页/共57页穿晶应力腐蚀开裂第35页/共57页 金属构件发生腐蚀疲劳时，局部地区呈现宏观裂纹。纯机械疲劳要高于临界循环应力值（疲劳极限）才能发生疲劳破裂。腐蚀疲劳可以在很低的循环应力下破裂。第36页/共57页第37页/共57页第38页/共57页2. 磨蚀形式 湍流腐蚀：在设备或部件的某些特定部位，介质流速急剧增大形成湍流，有湍流导致的腐蚀。 原因：加速了阴极去极化剂的供应量，附加一个流体对金属表面的切应力。 空泡腐蚀：流体与金属构件做高

7、速相对运动，在金属表面局部地区产生涡流，伴随着气泡在金属表面迅速生成和破灭，呈现与孔蚀类似的破坏特征，这种条件下发生的腐蚀称为空泡腐蚀，又称为空穴腐蚀或汽蚀。第39页/共57页 湍流腐蚀第40页/共57页第41页/共57页 空泡腐蚀第42页/共57页第43页/共57页第44页/共57页第45页/共57页第46页/共57页灰口铸铁石墨化第47页/共57页第48页/共57页第49页/共57页第50页/共57页第51页/共57页特点：蚀孔小且深腐蚀诱导期长短不一蚀孔按重力方向或横向发展破坏性大第52页/共57页第53页/共57页第54页/共57页（1）敏感材料 几乎所有的金属或合金在特定的介质中都有一定的SCC敏感性 合金和含有杂质的金属比纯金属更容易发生SCC（2）特定介质 每种合金的SCC只对某些特定的介质敏感 并不是任何介质都能引起SCC（3）拉伸应力 发生SCC必须有一定的拉伸应力的作用第55页/共57页（1）敏感材料 几乎所有的金属或合金在特定的介质中都有一定的SCC