第4章海洋腐蚀

1、第四章 海洋腐蚀一、海水中的腐蚀因素一、海水中的腐蚀因素 海水是最丰富的天然电解质溶液，通常海水中的含盐海水是最丰富的天然电解质溶液，通常海水中的含盐量为量为3.23.75%(港口因有淡水稀释，盐度可能低达港口因有淡水稀释，盐度可能低达1.0%)，海水中的海水中的pH值为值为88.2之间。之间。 在海水中影响金属腐蚀的因素在海水中影响金属腐蚀的因素可分为化学因素、物理可分为化学因素、物理因素和生物因素三大类，这些因素是互相关联且互相有影因素和生物因素三大类，这些因素是互相关联且互相有影响的响的。化学因素化学因素物理因素物理因素生物因素生物因素溶解的气体溶解的气体氧气氧气二氧化碳二氧化碳化学平衡

2、化学平衡盐含量盐含量(氯离子，溴离子和碘氯离子，溴离子和碘离子，硫酸根离子离子，硫酸根离子，镁离子等，镁离子等)pH值值碳酸盐溶解状况碳酸盐溶解状况流动速度流动速度气泡气泡海水中悬浮物海水中悬浮物冲击和划伤冲击和划伤温度温度压力压力风力风力污损生物污损生物 藻类藻类藤壶等附着动物藤壶等附着动物海中植物的生活海中植物的生活产生氧气产生氧气消耗二氧化碳消耗二氧化碳海中动物的生活海中动物的生活 消耗氧气消耗氧气 发生二氧化碳发生二氧化碳海中微生物的生活海中微生物的生活 产生硫化氢产生硫化氢产生有机酸产生有机酸在海水中影响腐蚀的因素在海水中影响腐蚀的因素 二、海盐腐蚀二、海盐腐蚀 如果海上或近海的设备

3、被海水所湿润，然后再干燥，如果海上或近海的设备被海水所湿润，然后再干燥，则白色的海盐结晶就会留在它的表面。这种海盐内含氯化则白色的海盐结晶就会留在它的表面。这种海盐内含氯化钙等吸湿性盐类，故其吸湿性远超过纯氯化钠，因而海盐钙等吸湿性盐类，故其吸湿性远超过纯氯化钠，因而海盐能经常吸收空气中的水分，使其表面保持潮湿，即使在干能经常吸收空气中的水分，使其表面保持潮湿，即使在干燥的季节中也是难免，这种晶体表面的湿存水是高浓度的燥的季节中也是难免，这种晶体表面的湿存水是高浓度的盐溶液，此时的氧气浓度也比海水中高得多，所以这种海盐溶液，此时的氧气浓度也比海水中高得多，所以这种海盐腐蚀比一般海水浸渍腐蚀严重

4、得多盐腐蚀比一般海水浸渍腐蚀严重得多。 三、海上腐蚀环境的分区三、海上腐蚀环境的分区 海洋环境的腐蚀情况可分五大区，即海上大气区、海洋环境的腐蚀情况可分五大区，即海上大气区、飞溅区飞溅区(或飞沫区或飞沫区)、潮差区、全浸区和海底土壤区五部分。、潮差区、全浸区和海底土壤区五部分。海上腐蚀环境的分区海上腐蚀环境的分区 n1)海上大气区：指高出海平面海上大气区：指高出海平面2米以上的部分，波浪打不米以上的部分，波浪打不到，潮水不能淹没的地方。它的腐蚀因素虽然和内陆的大到，潮水不能淹没的地方。它的腐蚀因素虽然和内陆的大气腐蚀相类似气腐蚀相类似(如空气中的氧气和日光等如空气中的氧气和日光等)，但海上的湿

5、度，但海上的湿度通常高于大陆，还存在着通常高于大陆，还存在着“气溶胶气溶胶”形式的盐雾形式的盐雾(见上节见上节)，故其腐蚀环境比一般的大气腐蚀要严重些。钢铁腐蚀速度故其腐蚀环境比一般的大气腐蚀要严重些。钢铁腐蚀速度约为约为2070微米微米/年年(荷兰荷兰)。n2)飞溅区飞溅区(飞沫区飞沫区)：指高出海平面：指高出海平面02米的部分，经常受米的部分，经常受海水波浪飞沫冲击的地区。由于在飞溅区，氧气的供应十海水波浪飞沫冲击的地区。由于在飞溅区，氧气的供应十分充足，氧气的去极化作用促进了钢的腐蚀，同时，浪花分充足，氧气的去极化作用促进了钢的腐蚀，同时，浪花的冲击有力地破坏了保护膜的冲击有力地破坏了保

6、护膜(干湿交替干湿交替)，故此处是腐蚀最，故此处是腐蚀最严重的部分严重的部分(图中的第一最大值图中的第一最大值)。碳钢的平均腐蚀速度可。碳钢的平均腐蚀速度可达达500微米微米/年，约为全浸区的年，约为全浸区的5倍。倍。n3)潮差区：即在涨潮时浸在水下，在落潮时在水线上的地潮差区：即在涨潮时浸在水下，在落潮时在水线上的地区。从理论上说，海水平面由于氧气的供应不均匀，在水区。从理论上说，海水平面由于氧气的供应不均匀，在水面上下造成了氧气浓差，水线上下形成大型的氧气浓差电面上下造成了氧气浓差，水线上下形成大型的氧气浓差电池。空气中部分氧气供应最充分，故为阴极，受到保护，池。空气中部分氧气供应最充分，

7、故为阴极，受到保护，腐蚀较小腐蚀较小(曲线中的极小值曲线中的极小值)；恰好浸在海水线下的部分为；恰好浸在海水线下的部分为阳极，腐蚀极其严重阳极，腐蚀极其严重(图中的第二极大值图中的第二极大值)。但因海浪和风。但因海浪和风的冲击，干湿边界瞬即变化，故总的来说，这部分的冲击，干湿边界瞬即变化，故总的来说，这部分(从海从海平面到海平面下约平面到海平面下约1米的地方米的地方)也是腐蚀比较严重的地区之也是腐蚀比较严重的地区之一。钢铁腐蚀速度可达一。钢铁腐蚀速度可达120270微米微米/年年(荷兰荷兰)。n4)全浸区：这部分的腐蚀受到海中溶解氧气，盐浓度，流全浸区：这部分的腐蚀受到海中溶解氧气，盐浓度，流

8、速，水温，海生物，速，水温，海生物，pH值和流砂的影响，它又可分为三值和流砂的影响，它又可分为三个区域：个区域： 浅海区。为自海面至海平面下浅海区。为自海面至海平面下50米处，因溶解氧气浓度米处，因溶解氧气浓度较高，故腐蚀较严重。较高，故腐蚀较严重。 中等深度区。为海平面下中等深度区。为海平面下50200米处，腐蚀程度中等。米处，腐蚀程度中等。 深海区。为海平面下深海区。为海平面下200米以上，因溶解氧气浓度较低，米以上，因溶解氧气浓度较低，故程度较小。此三区的钢材平均腐蚀速度为故程度较小。此三区的钢材平均腐蚀速度为2690微米微米/年。年。n5)海底土壤区：受到细菌腐蚀及污染的土壤堆积腐蚀，

9、腐海底土壤区：受到细菌腐蚀及污染的土壤堆积腐蚀，腐蚀情况比较和缓。钢材腐蚀速度为蚀情况比较和缓。钢材腐蚀速度为15微米微米/年。年。 在海洋环境中，除了全面腐蚀在海洋环境中，除了全面腐蚀(或均匀腐蚀或均匀腐蚀)外，金属外，金属还会遭受各种形式的局部腐蚀，如点蚀、缝隙腐蚀、空蚀、还会遭受各种形式的局部腐蚀，如点蚀、缝隙腐蚀、空蚀、电偶腐蚀、电蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳等。电偶腐蚀、电蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳等。一、点蚀和缝隙腐蚀一、点蚀和缝隙腐蚀1点蚀的概念点蚀的概念 点蚀又称孔蚀，是在金属表面产生小孔的一种局部腐点蚀又称孔蚀，是在金属表面产生小孔的一种局部腐蚀形态。蚀形态。 点蚀机理示意图点

10、蚀机理示意图 各种金属的点蚀特性各种金属的点蚀特性金属名称金属名称点蚀特性点蚀特性 锌、铝和钢铁锌、铝和钢铁 点蚀不严重，只不过是全面腐蚀时形成的点蚀不严重，只不过是全面腐蚀时形成的一些肤浅的凹穴，但有氧化膜黑铁板等则一些肤浅的凹穴，但有氧化膜黑铁板等则可以发生严重的点蚀可以发生严重的点蚀 铸铁、铝合金、黄铜和锰合铸铁、铝合金、黄铜和锰合金金 无点蚀问题，但在海水中存在合金选择腐无点蚀问题，但在海水中存在合金选择腐蚀问题蚀问题 奥氏体铸铁、镍铝青铜、炮奥氏体铸铁、镍铝青铜、炮铜、铜镍合金、铜、加砷等铜、铜镍合金、铜、加砷等阻蚀剂的铝黄铜、铅阻蚀剂的铝黄铜、铅 无点蚀，或点蚀问题不大无点蚀，或点

11、蚀问题不大 蒙乃尔合金蒙乃尔合金400、304不锈钢、不锈钢、镍、镍铬合金、镍、镍铬合金、316不锈钢、不锈钢、蒙乃尔合金、蒙乃尔合金、825型合金、型合金、20型合金型合金 点蚀是这些金属腐蚀的主要形式，这里说点蚀是这些金属腐蚀的主要形式，这里说明了易发生点蚀的顺序，即蒙乃尔合金明了易发生点蚀的顺序，即蒙乃尔合金400最易于发生点蚀，最易于发生点蚀，304不锈钢次之不锈钢次之，最，最后面后面3种金属钻蚀倾向最小，对于后面的金种金属钻蚀倾向最小，对于后面的金属，用阴极保护法能更有效地防止点蚀属，用阴极保护法能更有效地防止点蚀 C型合金、型合金、625合金、镍铬钼合金、镍铬钼合金、钛合金、钛 基

12、本不发生点蚀和其他腐蚀基本不发生点蚀和其他腐蚀2不锈钢的点蚀不锈钢的点蚀 不锈钢表面的硬质氧化膜发生开裂处可以看作是一个不锈钢表面的硬质氧化膜发生开裂处可以看作是一个电池电池(腐蚀电池腐蚀电池)，氯离子是一种驱动力，水中的氯离子浓，氯离子是一种驱动力，水中的氯离子浓度愈高，在阴极和阳极非常靠近的条件下，这样高的电压度愈高，在阴极和阳极非常靠近的条件下，这样高的电压可导致阳极迅速溶解。可导致阳极迅速溶解。 不锈钢的表面有活性态或钝化态之分。其表面暴露出不锈钢的表面有活性态或钝化态之分。其表面暴露出金属，则为活性态；若表面覆盖着韧性的氧化膜，则称为金属，则为活性态；若表面覆盖着韧性的氧化膜，则称为

13、钝化态。在金属电位序表中，不锈钢位于较钝化态。在金属电位序表中，不锈钢位于较“贱贱”的位置的位置上上(电位较低或较负电位较低或较负)，故活性态时易于腐蚀；而在钝态时，故活性态时易于腐蚀；而在钝态时，则较则较“贵贵”(电位较高电位较高)。如果此时有足够的氧气，不锈钢如果此时有足够的氧气，不锈钢中的铬还是会很快氧化，形成氧化铬保护膜，于是由活性中的铬还是会很快氧化，形成氧化铬保护膜，于是由活性态重新变为钝化态，即使钝化膜破裂也不会引起点蚀。故态重新变为钝化态，即使钝化膜破裂也不会引起点蚀。故只有缺氧条件下，才会在裂口只有缺氧条件下，才会在裂口(点蚀胚点蚀胚)处引起点蚀处引起点蚀。3点蚀试验法点蚀试

14、验法 抗点蚀的标准试验法是把橡胶带绕在不锈钢样板上抗点蚀的标准试验法是把橡胶带绕在不锈钢样板上(隔绝氧气隔绝氧气)，浸在含少量硫酸的三氯化铁水溶液中，低级，浸在含少量硫酸的三氯化铁水溶液中，低级的不锈钢在几小时内就会发生点蚀。的不锈钢在几小时内就会发生点蚀。 4钼的抗点蚀作用钼的抗点蚀作用 在不锈钢中，添加少量钼能有效地抵抗点蚀和缝隙腐在不锈钢中，添加少量钼能有效地抵抗点蚀和缝隙腐蚀。蚀。5点蚀的临界温度点蚀的临界温度 对于不锈钢来说，存在着一个对于不锈钢来说，存在着一个临界点蚀温度临界点蚀温度(CPT)，如果低于这个温度，即使在最易发生点蚀的实验室环境中，如果低于这个温度，即使在最易发生点蚀

15、的实验室环境中，也不会发生点蚀。也不会发生点蚀。 CPT()= 5 + 7 %Mo6硫和其他杂质对点蚀的影响硫和其他杂质对点蚀的影响 不锈钢中的有害杂质硫，能促进点蚀不锈钢中的有害杂质硫，能促进点蚀。硫可。硫可阻止点蚀中活化的表面钝化，阻止点蚀中活化的表面钝化，而钼则能促进这种而钼则能促进这种钝化作用钝化作用。n点蚀的形成可以被划分为三阶段点蚀的形成可以被划分为三阶段： 可溶性杂质的溶解，而留下微型空腔；可溶性杂质的溶解，而留下微型空腔； 氯离子在择优的几何条件下氯离子在择优的几何条件下(例如空腔有足够例如空腔有足够的深度的深度)，在微型空腔中聚集，在微型空腔中聚集(点蚀酝酿阶段点蚀酝酿阶段)

16、； 点蚀的引发和生长阶段。点蚀的引发和生长阶段。 点蚀存在着特种临界电位点蚀存在着特种临界电位。自从。自从1937年以来，点蚀年以来，点蚀电位就被用来阐述特种局部腐蚀机理的关键。电位就被用来阐述特种局部腐蚀机理的关键。n点蚀的临界电位有二：点蚀的临界电位有二： 其一是其一是点蚀电位点蚀电位Vc，是两个电位中比较是两个电位中比较“贵贵”的一个。的一个。当电位超过了当电位超过了Vc，腐蚀电流就突然上升，标志着点蚀引发，腐蚀电流就突然上升，标志着点蚀引发，点蚀孔开始不断加深。点蚀孔开始不断加深。 其二是其二是点蚀胚电位点蚀胚电位E2，是两个电位中比较是两个电位中比较“贱贱”的一的一个。当电位超过了个

17、。当电位超过了E2，不锈钢的表面保护膜破裂。，不锈钢的表面保护膜破裂。钢材钢材大片溶液大片溶液大片大片pH值值局部阳极局部阳极局部局部pH值值不锈钢不锈钢海水海水8.3缝隙缝隙2.3304不锈钢不锈钢海水海水8.2缝隙缝隙1.2-2.0(393天天)430不锈钢不锈钢3%氯化钠氯化钠6.0缓冲缓冲缝隙缝隙4.0(214天天)316不锈钢不锈钢3.5%氯化钠氯化钠7模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安小时安小时/厘米厘米24.75(35小时小时)304L*不锈钢不锈钢0.5N氯化钠氯化钠105.4模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安

18、小时安小时/厘米厘米20.60.8316L不锈钢不锈钢同上同上5.4模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安小时安小时/厘米厘米20.060.1718Cr-16Ni-5Mo同上同上5.4模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安小时安小时/厘米厘米20.130.08430不锈钢不锈钢0.1N氯化钠氯化钠(室温室温)7模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安小时安小时/厘米厘米22.3304不锈钢不锈钢同上同上7模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势模拟法，缝隙人造点蚀坑，定电势0.1安小时安小时/厘米厘米22 9点蚀孔内

19、外的质量迁移点蚀孔内外的质量迁移 质量迁移理论已经用来阐明质量迁移理论已经用来阐明局部腐蚀现象，如点蚀，缝隙腐局部腐蚀现象，如点蚀，缝隙腐蚀和腐蚀性开裂现象。蚀和腐蚀性开裂现象。在点蚀孔在点蚀孔扩展过程中，孔内外总氯化物浓扩展过程中，孔内外总氯化物浓度之差正比于点蚀孔的半径和在度之差正比于点蚀孔的半径和在点蚀孔壁上的真实电流密度。点蚀孔壁上的真实电流密度。 在生长中点蚀孔内外的总盐度浓度在生长中点蚀孔内外的总盐度浓度差可近似地表达为：差可近似地表达为： 点蚀孔内外的质量迁移点蚀孔内外的质量迁移11DFZrIEwC 单个点蚀孔在单个点蚀孔在450毫伏毫伏(SCE=饱和甘汞电极饱和甘汞电极)时的电

20、位扫过速度和再饱化电位之间的关系时的电位扫过速度和再饱化电位之间的关系 浸在海水中浸在海水中(或其他腐蚀介或其他腐蚀介质中质中)的金属表面上，在缝隙和的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内常常发生强其他隐蔽的区域内常常发生强烈的局部腐蚀，烈的局部腐蚀，称为缝隙腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀原理示意图缝隙腐蚀原理示意图 12缝隙腐蚀和点蚀的相互关系缝隙腐蚀和点蚀的相互关系 通常，缝隙腐蚀所引起的危害比点蚀更大。通常，缝隙腐蚀所引起的危害比点蚀更大。 与点蚀相比较，在同样条件下，缝隙腐蚀可能有更大与点蚀相比较，在同样条件下，缝隙腐蚀可能有更大的腐蚀电位差，或者有更强的腐蚀电流密度。的腐蚀电位差，或者

21、有更强的腐蚀电流密度。 缝隙的存在限制了质量迁移，即使电位在缝隙的存在限制了质量迁移，即使电位在E2时，只要保护膜发生开裂，由于缝隙时，只要保护膜发生开裂，由于缝隙的存在，使金属氯化物浓度增加，溶存氧被消耗，的存在，使金属氯化物浓度增加，溶存氧被消耗，pH值下降，蚀孔可以扩展。值下降，蚀孔可以扩展。13含氮的抗点蚀不锈钢含氮的抗点蚀不锈钢 在不锈钢中添加氮最有利于提高钢材的抗点蚀能力。在不锈钢中添加氮最有利于提高钢材的抗点蚀能力。 近年来的新型抗点蚀合金，含有大量的氮和钼，故其耐蚀性不近年来的新型抗点蚀合金，含有大量的氮和钼，故其耐蚀性不低于哈士德合金等高级镍基合金，而它的成本却远低于镍基合金

22、。低于哈士德合金等高级镍基合金，而它的成本却远低于镍基合金。 海水流动一方面使溶存氧含量增高，另一方面能冲刷损海水流动一方面使溶存氧含量增高，另一方面能冲刷损伤金属的保护膜。因此，伤金属的保护膜。因此，在流动的方向和速度不变时，管道在流动的方向和速度不变时，管道腐蚀不大，而在水流被迫改变方向时腐蚀不大，而在水流被迫改变方向时(如弯头或三通处如弯头或三通处)则因受则因受到冲击，故腐蚀也比较严重到冲击，故腐蚀也比较严重。在湍流状态，腐蚀也比层流区在湍流状态，腐蚀也比层流区严重。严重。 空蚀是空泡腐蚀的简称，有时也称泡蚀。空蚀是空泡腐蚀的简称，有时也称泡蚀。 在液体高速流动，或螺旋桨高速旋转时，引起

23、压力下降或压力骤变，在液体高速流动，或螺旋桨高速旋转时，引起压力下降或压力骤变，产生大量气泡，这种气泡能使金属保护毁坏，使表面粗糙，产生大量气泡，这种气泡能使金属保护毁坏，使表面粗糙，在粗糙的表面在粗糙的表面更易发生气泡更易发生气泡，这种过程反复进行，使金属表面出现大量麻点，而这种蚀，这种过程反复进行，使金属表面出现大量麻点，而这种蚀孔也会越来越深。此外，孔也会越来越深。此外，在这种气泡中，氧气比较富集，也是加速腐蚀的在这种气泡中，氧气比较富集，也是加速腐蚀的因素之一因素之一。三、电偶腐蚀三、电偶腐蚀1概说概说 当两种不同金属浸在腐蚀性溶液中，两种金属之间通常存在当两种不同金属浸在腐蚀性溶液中

24、，两种金属之间通常存在着电位差着电位差(又称电压又称电压)，若这两种金属互相接触，若这两种金属互相接触(或用导线接通或用导线接通)，这，这种电位差就会驱动电子在它们之间流动。此种耐蚀性较差的种电位差就会驱动电子在它们之间流动。此种耐蚀性较差的(贱金贱金属属)，在接触后的腐蚀速度增加，在接触后的腐蚀速度增加(此金属成为阳极此金属成为阳极)；耐蚀性较强的金；耐蚀性较强的金属属(贵金属贵金属)，则腐蚀速度下降，则腐蚀速度下降(此金属成为阴极此金属成为阴极)。因这类腐蚀形态。因这类腐蚀形态涉及到电流和不同的金属，涉及到电流和不同的金属，故称为电偶腐蚀，又称双金属腐蚀。故称为电偶腐蚀，又称双金属腐蚀。海

25、水是强电解质，把铜和钢铁放到海水中，海水是强电解质，把铜和钢铁放到海水中，用电线把它们接通，电流就会流动，如图用电线把它们接通，电流就会流动，如图4-9，由此形成的电位差可达由此形成的电位差可达0.3伏，足以使小电珠伏，足以使小电珠发亮，这种电压的大小取决于金属的种类及发亮，这种电压的大小取决于金属的种类及其浸没在海水中的面积大小。其浸没在海水中的面积大小。 图图4-9 再海水中的电偶腐蚀示意图再海水中的电偶腐蚀示意图 n如：在海上，若螺母和螺栓由不同的金属组成，只要有一滴海如：在海上，若螺母和螺栓由不同的金属组成，只要有一滴海水溅入，就足以引起电偶腐蚀水溅入，就足以引起电偶腐蚀，如图，如图4

26、-10所示。而且，由于海所示。而且，由于海水中氯化钙有吸湿性，即使水分部分蒸发，这种电偶腐蚀还会水中氯化钙有吸湿性，即使水分部分蒸发，这种电偶腐蚀还会继续。继续。图图4-10 4-10 一滴海水可以引起一种金属间发生点偶腐蚀一滴海水可以引起一种金属间发生点偶腐蚀n每种金属浸在电解质中具每种金属浸在电解质中具有确定的电位有确定的电位(电势电势)，金，金属的这种电化性能称为电属的这种电化性能称为电位序位序(类似的定义还包括电类似的定义还包括电动序和电偶序动序和电偶序)。各种不同。各种不同的教材上常有不同的电位的教材上常有不同的电位序表，这里列举了为海洋序表，这里列举了为海洋而设计的电位序表而设计的

27、电位序表(表表4-9)，它是选择使用海洋用金属它是选择使用海洋用金属设备所必备的表。设备所必备的表。表表4-9 金属的电位序金属的电位序n在电位序表上，较高位置的金属称为贵金属在电位序表上，较高位置的金属称为贵金属(又称惰性金属或钝性金属又称惰性金属或钝性金属等等)，较低位置的金属称为贱金属，较低位置的金属称为贱金属(又称活性金属或碱性金属又称活性金属或碱性金属)。值得注值得注意的是，意的是，n1)极化程度：极化程度：若把一只安培计联接到前面图若把一只安培计联接到前面图4-9的电路上，在接通时电的电路上，在接通时电流很大，此后电流就很快地下降，最后趋近于一个稳定性的数值。如流很大，此后电流就很

28、快地下降，最后趋近于一个稳定性的数值。如果条件不变，就没有多大变化果条件不变，就没有多大变化(此时的电流当然比接通时低得多此时的电流当然比接通时低得多)，这，这叫做叫做极化作用极化作用(即电化学反应已受环境所阻滞即电化学反应已受环境所阻滞)。n2)氧化物保护膜：氧化物保护膜：某些金属具有韧性而致密的附着力牢固的氧化物保某些金属具有韧性而致密的附着力牢固的氧化物保护膜，它就能迅速地极化，从而使表面电阻护膜，它就能迅速地极化，从而使表面电阻(极化电阻极化电阻)增大，其腐蚀增大，其腐蚀速度比从金属电位序表中所估算的腐蚀速度小得多速度比从金属电位序表中所估算的腐蚀速度小得多。不锈钢和铝之间。不锈钢和铝

29、之间电位是很大，但两者表面都会形成保护膜，故电偶腐蚀不明显。电位是很大，但两者表面都会形成保护膜，故电偶腐蚀不明显。 3)两种金属浸在电解质中的相对面积比对腐蚀电流密度有重大影响：两种金属浸在电解质中的相对面积比对腐蚀电流密度有重大影响：若大面积的贵金属若大面积的贵金属(阳极阳极)对小面积的贱金属发生电偶腐蚀，腐蚀速度对小面积的贱金属发生电偶腐蚀，腐蚀速度最快，反之，则腐蚀不明显。最快，反之，则腐蚀不明显。 可以采用下面几种方法来防止电偶腐蚀：可以采用下面几种方法来防止电偶腐蚀：海洋设备各种互相邻近或互相有电路接通的设备，都海洋设备各种互相邻近或互相有电路接通的设备，都尽可能使用同一尽可能使用

30、同一种金属或合金制备种金属或合金制备。如果不可能做到第一点，可以把小型零件（如螺栓、铆钉等如果不可能做到第一点，可以把小型零件（如螺栓、铆钉等)用贵金属用贵金属制造，其他大面积设备则用贱金属制造，以制造，其他大面积设备则用贱金属制造，以安排合适的面积比，使被安排合适的面积比，使被腐蚀部分面积广阔，贵金属零件则面积极小腐蚀部分面积广阔，贵金属零件则面积极小。尽可能减少贵金属和海水的接触面积尽可能减少贵金属和海水的接触面积，也具有同样的作用。为此，只，也具有同样的作用。为此，只要在贵金属和海水接触的部分涂以绝缘性油漆。要在贵金属和海水接触的部分涂以绝缘性油漆。使两种金属互相绝缘使两种金属互相绝缘。

31、除了涂油漆外，还可以使用密封材料。除了涂油漆外，还可以使用密封材料(适用于不适用于不可拆部分可拆部分)，或橡胶垫圈，或橡胶垫圈(适用于可拆部分适用于可拆部分)，在两种金属之间进行绝缘。，在两种金属之间进行绝缘。 通过电镀通过电镀(如镀锌如镀锌)等方法，减小相互接触的两种金属之间的电位差等方法，减小相互接触的两种金属之间的电位差。 使金属表面氧化使金属表面氧化(包括自然氧化和人工的表面处理等包括自然氧化和人工的表面处理等)，提高两种金，提高两种金 属之间的电阻属之间的电阻(如不锈钢和铝等如不锈钢和铝等)。 四、电解腐蚀四、电解腐蚀(电蚀电蚀)1 1电蚀和电偶腐蚀的区别电蚀和电偶腐蚀的区别 电解腐

32、蚀通常被简称为电腐蚀或电蚀电解腐蚀通常被简称为电腐蚀或电蚀，它和电偶腐蚀不同，是外来它和电偶腐蚀不同，是外来电源供应的电流引起的腐蚀。这种腐蚀的驱动力电源供应的电流引起的腐蚀。这种腐蚀的驱动力电流电流通常是无通常是无意中形成的，是安装不正确的电路中发散出来的意中形成的，是安装不正确的电路中发散出来的(例如，接地不正确例如，接地不正确)，通常称为杂散电流通常称为杂散电流。故电蚀又可称为杂散电流腐蚀故电蚀又可称为杂散电流腐蚀。 不管同种金属还是异种金属，都可以发生电蚀不管同种金属还是异种金属，都可以发生电蚀，而且，而且，这种杂散电这种杂散电流还可能克服电偶腐蚀电流，从而迫使在正常条件下不会发生腐蚀

33、的贵流还可能克服电偶腐蚀电流，从而迫使在正常条件下不会发生腐蚀的贵金属也会发生腐蚀金属也会发生腐蚀，电蚀原理如图，电蚀原理如图4-15所示。所示。3电蚀的特点电蚀的特点破坏速度快，损失惨重破坏速度快，损失惨重。各种金属，甚至各种耐蚀合金都可能发生电蚀各种金属，甚至各种耐蚀合金都可能发生电蚀。腐蚀形状为坑状或穿孔腐蚀形状为坑状或穿孔。腐蚀坑内有黑色粉末泥状铁锈。腐蚀坑内有黑色粉末泥状铁锈(阳极阳极)。相应。相应的阴极部位有白色阴极沉淀物附着。的阴极部位有白色阴极沉淀物附着。腐蚀集中在电阻小、易放电的部位腐蚀集中在电阻小、易放电的部位，如油漆剥落破损的部位，尖角边，如油漆剥落破损的部位，尖角边棱突

34、出处，对船只来说，靠近码头或靠近电源一侧较严重。棱突出处，对船只来说，靠近码头或靠近电源一侧较严重。阴极保护法不能防止电蚀阴极保护法不能防止电蚀，富锌涂料或蒙乃尔合金包套均不能防止电，富锌涂料或蒙乃尔合金包套均不能防止电蚀。蚀。交流杂散电流的腐蚀速度仅为直流电的交流杂散电流的腐蚀速度仅为直流电的1/10。船体或海上平台遭电蚀时，都有明显偏离正常的电位值船体或海上平台遭电蚀时，都有明显偏离正常的电位值，由此可以监，由此可以监控杂散电流和电蚀。控杂散电流和电蚀。电蚀是可以避免的一种人为腐蚀现象电蚀是可以避免的一种人为腐蚀现象。4防止电蚀的措施防止电蚀的措施 从理论上说，为防止电蚀，应消除产生电蚀的

35、条件中的任何一个条从理论上说，为防止电蚀，应消除产生电蚀的条件中的任何一个条件：件： 消除产生杂散电流的电源消除产生杂散电流的电源。 使金属和电解质使金属和电解质(在此是海水在此是海水)充分绝缘充分绝缘。 消除出现两个电极消除出现两个电极(阳极和阴极阳极和阴极)的可能性的可能性。图图4-15 在海水中的电解腐蚀在海水中的电解腐蚀(电蚀电蚀)示意图示意图5接地及其保护接地及其保护 不管使用船上的发电机，还是在岸上供电，为了安全，若使用高压电，接地不管使用船上的发电机，还是在岸上供电，为了安全，若使用高压电，接地是需要的。这种接地装置不能和地线回路相混淆，地线回路在使用时总是有电流流是需要的。这种

36、接地装置不能和地线回路相混淆，地线回路在使用时总是有电流流过的，而接地线路在正常运转时并没有电流通过。此外，为了减少无线电干扰也需过的，而接地线路在正常运转时并没有电流通过。此外，为了减少无线电干扰也需要接地，成为一种电屏障，这叫做屏蔽接地法。要接地，成为一种电屏障，这叫做屏蔽接地法。五、合金选择腐蚀五、合金选择腐蚀 合金选择腐蚀又称为选择性腐蚀或选择性浸出，它是由于腐蚀作用而从一种合金选择腐蚀又称为选择性腐蚀或选择性浸出，它是由于腐蚀作用而从一种固体合金中只除去其中一种元素的过程。固体合金中只除去其中一种元素的过程。 六、应力腐蚀开裂六、应力腐蚀开裂1概述概述 稳态时的张应力和特种腐蚀介质的

37、共同作用所引起的某些金属的开裂，叫做稳态时的张应力和特种腐蚀介质的共同作用所引起的某些金属的开裂，叫做应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂(简而言之，简而言之，应力腐蚀开裂是应力和腐蚀的联合作用而引起的开裂应力腐蚀开裂是应力和腐蚀的联合作用而引起的开裂)。 可能发生应力腐蚀开裂的应力总是低于这种金属在正常条件下发生断裂所需可能发生应力腐蚀开裂的应力总是低于这种金属在正常条件下发生断裂所需要的应力，就是低于金属的抗断强度要的应力，就是低于金属的抗断强度。n点蚀或缝隙腐蚀是引起应力集中常见原因，锐角处也常成为开裂扩大点蚀或缝隙腐蚀是引起应力集中常见原因，锐角处也常成为开裂扩大的起点的起点。 金属或合金发生应力

38、腐蚀破裂时，大部分表面通常还没有遭到严金属或合金发生应力腐蚀破裂时，大部分表面通常还没有遭到严重腐蚀，只有一些细裂纹穿透内部。这种裂纹有晶间型和穿晶型两种。重腐蚀，只有一些细裂纹穿透内部。这种裂纹有晶间型和穿晶型两种。晶间破裂是沿着晶界进行的，它可以看成是晶间腐蚀的一种后果；而晶间破裂是沿着晶界进行的，它可以看成是晶间腐蚀的一种后果；而穿晶破裂时的裂缝并不一定沿晶界扩展，故它被认为是最典型的应力穿晶破裂时的裂缝并不一定沿晶界扩展，故它被认为是最典型的应力腐蚀开裂。然而腐蚀开裂。然而晶间和穿晶破裂常发生在同一合金内晶间和穿晶破裂常发生在同一合金内。应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂所发生的裂缝中，通常实

39、际腐蚀的痕迹极小，而机械断裂的裂纹却都所发生的裂缝中，通常实际腐蚀的痕迹极小，而机械断裂的裂纹却都很明显。这是由于裂缝向金属内部扩展时，应力集中程度愈来愈高，很明显。这是由于裂缝向金属内部扩展时，应力集中程度愈来愈高，最后使开裂的扩展纯粹来自应力而不是腐蚀所致。各种金属的应力腐最后使开裂的扩展纯粹来自应力而不是腐蚀所致。各种金属的应力腐蚀开裂倾向见表蚀开裂倾向见表4-11，通常，高强度的材料易于发生应力腐蚀，故在，通常，高强度的材料易于发生应力腐蚀，故在海上建筑和造船业中，尽可能使用比较柔软的金属材料海上建筑和造船业中，尽可能使用比较柔软的金属材料(如低碳钢、铜、如低碳钢、铜、炮铜和硅青铜等炮

40、铜和硅青铜等)，可能避免发生应力腐蚀开裂事故。，可能避免发生应力腐蚀开裂事故。敏感的金属(易于应力腐蚀的金属)环境超高强度钢材(屈服强度1400牛顿/毫米/2)海水、淡水、甲板上高强度铝合金(屈服强度400牛顿/毫米/2)同上含3%以上镁的可锻铝合金同上不锈钢，304型和306型温度在65以上的热海水中，海盐附着水蒸气中，热苛性钠溶液中碳钢热苛性钠溶液锌含量15%的黄铜或锰青铜海水和氨，有污染的海水铝青铜、铝黄铜氨加水蒸气表表4-11 各种金属对应力腐蚀开裂的敏感性各种金属对应力腐蚀开裂的敏感性2海洋上常见的应力腐蚀开裂现象海洋上常见的应力腐蚀开裂现象 在普通造船工业中，在水上和水下都不易发生

41、应力腐蚀开裂的金属在普通造船工业中，在水上和水下都不易发生应力腐蚀开裂的金属有有：铜，钛，在水上使用的不锈钢，硅青铜，铝青铜，低碳钢，铸铁，：铜，钛，在水上使用的不锈钢，硅青铜，铝青铜，低碳钢，铸铁，镍基合金镍基合金(如蒙乃尔合金如蒙乃尔合金)，镍铝青铜，在船舱内使用的黄铜和锰青铜，镍铝青铜，在船舱内使用的黄铜和锰青铜，其他铝合金其他铝合金(高强度除外高强度除外)，铅，铜镍合金，炮铜和铝青铜等，铅，铜镍合金，炮铜和铝青铜等，但在硫化但在硫化氢或氨污染的海水中，上述金属和合金还是可能发生应力腐蚀开裂的氢或氨污染的海水中，上述金属和合金还是可能发生应力腐蚀开裂的。3海上避免应力腐蚀开裂的措施海上避

42、免应力腐蚀开裂的措施 为了避免应力腐蚀开裂，为了避免应力腐蚀开裂，首先，在设计和加工时应注意消除应力集首先，在设计和加工时应注意消除应力集中的因素中的因素。如果存在残留内应力，普通碳钢可在。如果存在残留内应力，普通碳钢可在593649下退火以消下退火以消除应力，奥氏体不锈钢可在除应力，奥氏体不锈钢可在816927下退火以消除应力。下退火以消除应力。对焊接区也对焊接区也要作退火、磨光等处理要作退火、磨光等处理。 应除去危害性大的介质组分，在久晴无雨时，应使用淡水清洗以除应除去危害性大的介质组分，在久晴无雨时，应使用淡水清洗以除去海洋设备上的盐晶。去海洋设备上的盐晶。(1)应力的影响应力的影响 金

43、属表面张应力的存在是应力腐蚀开裂的必要条件，应力增金属表面张应力的存在是应力腐蚀开裂的必要条件，应力增大，发生破裂的时间就缩短大，发生破裂的时间就缩短。 应力腐蚀存在着一种最小应力值，如果应力低于这个值，就应力腐蚀存在着一种最小应力值，如果应力低于这个值，就不会发生应力腐蚀开裂。这个最小应力值与温度、合金成分和环不会发生应力腐蚀开裂。这个最小应力值与温度、合金成分和环境组分等条件有关。境组分等条件有关。 (2)环境变化的影响环境变化的影响 腐蚀环境对于应力腐蚀开裂可起决定性的重要作用腐蚀环境对于应力腐蚀开裂可起决定性的重要作用，环境中，环境中包括温度、氯离子浓度、包括温度、氯离子浓度、 pH值

44、、氧气或其他氧化剂浓度、腐蚀产值、氧气或其他氧化剂浓度、腐蚀产品的浓度、阴离子浓度及其他因素。品的浓度、阴离子浓度及其他因素。 4、影响应力腐蚀开裂的因素：、影响应力腐蚀开裂的因素：(3)应力腐蚀的电化学应力腐蚀的电化学 伴随着应力腐蚀过程，有一种特殊的电位变化过程。伴随着应力腐蚀过程，有一种特殊的电位变化过程。 应力能够引起电位的变化，故能够导致电化腐蚀，应力能够引起电位的变化，故能够导致电化腐蚀，。 (4)金相学的影响金相学的影响 1)合金的成分：合金的成分：增加镍含量有助于提高不锈钢在海水增加镍含量有助于提高不锈钢在海水(氯化物溶液氯化物溶液)中抗中抗应力腐蚀开裂的能力应力腐蚀开裂的能力

45、。周期表第五族的主族元素，即氮、磷、砷、锑和铋周期表第五族的主族元素，即氮、磷、砷、锑和铋都能促进应力腐蚀开裂，引起极大的危险都能促进应力腐蚀开裂，引起极大的危险，特别是氮元素在高温条件下会，特别是氮元素在高温条件下会加速开裂，钙和铝也会在短时间内引起开裂，钼过多也会增加开裂的危险。加速开裂，钙和铝也会在短时间内引起开裂，钼过多也会增加开裂的危险。 在合金的双相固态溶液中，只有较惰性的元素含量小于在合金的双相固态溶液中，只有较惰性的元素含量小于50%(原子原子)时，时，才可能产生穿晶型的应力腐蚀开裂。才可能产生穿晶型的应力腐蚀开裂。 2)冷作处理和热处理的影响：冷作处理和热处理的影响：冷处理和

46、热处理能改变内应力，当然对开冷处理和热处理能改变内应力，当然对开裂有影响裂有影响，冷处理引起的塑性形变，可能使开裂时间至少降低冷处理引起的塑性形变，可能使开裂时间至少降低10%。但增加冷处。但增加冷处理工序并不能改善合金抵抗应力腐蚀开裂的能力，在应变水平过高时，反而会起理工序并不能改善合金抵抗应力腐蚀开裂的能力，在应变水平过高时，反而会起相反的作用。相反的作用。七、氢脆七、氢脆 氢脆的原因是氢原子扩散进入金属结构，氢溶解在金属中而生成脆氢脆的原因是氢原子扩散进入金属结构，氢溶解在金属中而生成脆性的氢化物。氢脆易于引起应力腐蚀开裂，也有人把它叫做氢脆开裂性的氢化物。氢脆易于引起应力腐蚀开裂，也有

47、人把它叫做氢脆开裂，以区别于阳极性应力腐蚀开裂。以区别于阳极性应力腐蚀开裂。 为防止氢脆，可采取下列一种或多种防护措施。为防止氢脆，可采取下列一种或多种防护措施。 减小酸洗时的金属腐蚀率减小酸洗时的金属腐蚀率。在酸洗过程中由于基体金属腐蚀，产。在酸洗过程中由于基体金属腐蚀，产生大量氢气，易引起氢脆，加入适当的缓蚀剂可以减少金属腐蚀，有些生大量氢气，易引起氢脆，加入适当的缓蚀剂可以减少金属腐蚀，有些缓蚀剂还能完全避免氢脆。缓蚀剂还能完全避免氢脆。 使用氨基磺酸作安全酸洗剂，或用碱洗除锈法代替酸洗可以防止使用氨基磺酸作安全酸洗剂，或用碱洗除锈法代替酸洗可以防止氢脆。氢脆。 改变电镀条件改变电镀条件

48、，选择合适的镀液，和小心控制电流，都能减轻，选择合适的镀液，和小心控制电流，都能减轻或避免析氢。或避免析氢。 烘烤烘烤。例如把钢铁在。例如把钢铁在93.5149下烘烤后，即可脱掉氢气。下烘烤后，即可脱掉氢气。 在合金中加入镍和钼在合金中加入镍和钼可减少氢脆的敏感性。可减少氢脆的敏感性。 采用合适的焊接工艺采用合适的焊接工艺。如可能发生氢脆，应使用低氢焊条。此。如可能发生氢脆，应使用低氢焊条。此外，焊接时保持干燥条件很重要，因为水和水汽在高温中要分解出氢，外，焊接时保持干燥条件很重要，因为水和水汽在高温中要分解出氢，在温度降低时就可能为金属所吸收。在温度降低时就可能为金属所吸收。 严格控制阴极保

49、护的电位严格控制阴极保护的电位，防止析氢。，防止析氢。八、晶间腐蚀八、晶间腐蚀 晶间腐蚀是应力腐蚀开裂的原因之一，它还可以使合金碎裂、片状脱落或丧晶间腐蚀是应力腐蚀开裂的原因之一，它还可以使合金碎裂、片状脱落或丧失强度。失强度。晶间腐蚀不易察觉，所以它是许多灾难性事故的常见原因晶间腐蚀不易察觉，所以它是许多灾难性事故的常见原因。 晶间腐蚀是由晶界的杂质，或晶界区某一合金元素增多或减少而引起的晶间腐蚀是由晶界的杂质，或晶界区某一合金元素增多或减少而引起的。 为防止晶间腐蚀，可以在使不锈钢中的碳含量降到为防止晶间腐蚀，可以在使不锈钢中的碳含量降到0.03%以下以下(愈低愈好愈低愈好)，或在不锈钢中

50、添加易于和碳反应的稳定剂元素，如铌和钛等，或使用固溶淬火法，或在不锈钢中添加易于和碳反应的稳定剂元素，如铌和钛等，或使用固溶淬火法，即加热到即加热到10661121，然后用水淬火，可减少晶间腐蚀的危险，然后用水淬火，可减少晶间腐蚀的危险。九、振磨腐蚀九、振磨腐蚀 两固体材料之间互相接触的表面，由于振动和滑动使金属表面的保护膜损伤，两固体材料之间互相接触的表面，由于振动和滑动使金属表面的保护膜损伤，所引起的腐蚀所引起的腐蚀称为振磨腐蚀称为振磨腐蚀。涂布防锈润滑油，提高光洁度和滑性，降低磨擦力，。涂布防锈润滑油，提高光洁度和滑性，降低磨擦力，避免振动，提高金属的耐磨性、硬度和韧性等方法都能减少或避

51、免振磨腐蚀。避免振动，提高金属的耐磨性、硬度和韧性等方法都能减少或避免振磨腐蚀。一、概述一、概述 金属在交变的循环应力金属在交变的循环应力(如拉伸应力和压缩应力的交替进行如拉伸应力和压缩应力的交替进行)作用下发作用下发生破裂的倾向，通常称为生破裂的倾向，通常称为“疲劳疲劳”。 在存在腐蚀介质时，材料的抗疲劳性能就会下降，这就是腐蚀疲劳。在存在腐蚀介质时，材料的抗疲劳性能就会下降，这就是腐蚀疲劳。 空气是最常见的腐蚀介质。空气是最常见的腐蚀介质。交变循环应力不一定使材料破裂，而可能交变循环应力不一定使材料破裂，而可能只是使材料的机械性能下降只是使材料的机械性能下降。经过一定长时间后，机械性能可能

52、降低到经过一定长时间后，机械性能可能降低到定程度后不再下降，这叫做疲劳极限定程度后不再下降，这叫做疲劳极限。 疲劳极限愈高，抗疲劳性能愈好疲劳极限愈高，抗疲劳性能愈好。 交变循环的应力值愈大，导致断裂所需的循环数愈小交变循环的应力值愈大，导致断裂所需的循环数愈小(此循环次数称此循环次数称为周期数为周期数)，交变循环的应力值愈低，断裂周期数愈长，交变循环的应力值愈低，断裂周期数愈长。 每秒循环次数称为频率，单位是赫。每秒循环次数称为频率，单位是赫。，只要应力不超过此限，材料的操作寿命就能达到无限大。，只要应力不超过此限，材料的操作寿命就能达到无限大。材料的腐蚀疲劳性能可受到下列三大类因素影响：材

53、料的腐蚀疲劳性能可受到下列三大类因素影响：1)机械因素：机械因素：最大应力和应力强度；最大应力和应力强度；周期性应力或应力强度范围；周期性应力或应力强度范围；周期性负荷的频率；周期性负荷的频率；振幅的变化和负荷之间的相互作用；振幅的变化和负荷之间的相互作用；应力的状态或类型；应力的状态或类型；残留于材料内的内应力；残留于材料内的内应力；开裂的尺寸和形状，几条裂缝之间的相互位置。开裂的尺寸和形状，几条裂缝之间的相互位置。2)金相学因素：金相学因素：合金成分；合金成分；合金元素和杂质的分布状态；合金元素和杂质的分布状态；合金的显微组织和晶体结构；合金的显微组织和晶体结构；机械操作中引起的金相变化；

54、机械操作中引起的金相变化；热处理情况；热处理情况；金属晶粒的定向择优和晶界；金属晶粒的定向择优和晶界；合金原有的机械性能合金原有的机械性能(强度和抗裂韧性等强度和抗裂韧性等)。3)环境因素：环境因素：温度；温度；溶液溶液(如海水如海水)中的腐蚀剂中的腐蚀剂(溶存氧气，氯离子等溶存氧气，氯离子等)的种类和浓度；的种类和浓度；电极电位电极电位(是否阴极保护是否阴极保护)；pH值；值；涂层，缓蚀剂，水中的钙镁离子涂层，缓蚀剂，水中的钙镁离子(水的硬度水的硬度)等。等。 应力循环频率对疲劳性能影响不大应力循环频率对疲劳性能影响不大，然而，然而，抗腐蚀疲劳性能受应力循环频抗腐蚀疲劳性能受应力循环频率的影

55、响却很显著率的影响却很显著。若应力频率较低，则腐蚀疲劳就比较严重若应力频率较低，则腐蚀疲劳就比较严重，因为低频循环使，因为低频循环使金属和腐蚀介质接触时间延长。因此，明确试验条件十分重要。金属和腐蚀介质接触时间延长。因此，明确试验条件十分重要。在海水或其他水溶液中，引发腐蚀疲劳开裂的起点大致上有在海水或其他水溶液中，引发腐蚀疲劳开裂的起点大致上有4类类： 点蚀点蚀。点蚀孔易于成为开裂的核心部分。点蚀孔易于成为开裂的核心部分。 严重形变区的材料的择优溶解严重形变区的材料的择优溶解。因为形变区可成为局部阳极，未。因为形变区可成为局部阳极，未形变区成为阴极。形变区成为阴极。 金属表面的氧化物保护膜的

56、韧性通常不如金属本身的韧性好，在金属表面的氧化物保护膜的韧性通常不如金属本身的韧性好，在曲折时易于开裂曲折时易于开裂，这种开裂的裂缝处金属的腐蚀速度快，引起金属腐蚀，这种开裂的裂缝处金属的腐蚀速度快，引起金属腐蚀疲劳开裂。铝即使在空气中也没有腐蚀疲劳极限，而铜在海水中却有良疲劳开裂。铝即使在空气中也没有腐蚀疲劳极限，而铜在海水中却有良好的抗腐蚀疲劳性能，就可能是因为铝液依靠氧化物膜保护，而铜却不好的抗腐蚀疲劳性能，就可能是因为铝液依靠氧化物膜保护，而铜却不是。是。 金属表面吸附了污物，引起了表面能量降低金属表面吸附了污物，引起了表面能量降低，使微小的裂缝得以，使微小的裂缝得以加速扩展。加速扩展

57、。二、钢材在海水中的腐蚀疲劳二、钢材在海水中的腐蚀疲劳 海洋中许多建筑结构都由碳钢制造，海洋中许多建筑结构都由碳钢制造，在许多操作条件下，在许多操作条件下，腐蚀疲劳是设备寿命的决定性因素腐蚀疲劳是设备寿命的决定性因素。 1低强度和中强度钢材低强度和中强度钢材 低碳钢或低合金钢的最大强度通常为低碳钢或低合金钢的最大强度通常为690兆帕以下。兆帕以下。 使用阴极保护法可以增强钢铁的抗腐蚀疲劳能力使用阴极保护法可以增强钢铁的抗腐蚀疲劳能力。 在阴极保护条件下，钢材在海水中的腐蚀疲劳强度可以恢复到它在在阴极保护条件下，钢材在海水中的腐蚀疲劳强度可以恢复到它在空气中的水平。为达到空气中的腐蚀疲劳水平，所

58、需的阴极保护负电位空气中的水平。为达到空气中的腐蚀疲劳水平，所需的阴极保护负电位约为约为-0.783伏伏(相对于相对于“饱和甘汞电极饱和甘汞电极”，它约对应于，它约对应于CaCuSO4电极为电极为-0.85伏伏)。当然，这种保护电位受到环境不同的影响，若阴极电位达。当然，这种保护电位受到环境不同的影响，若阴极电位达-0.933伏伏(饱和甘汞电极饱和甘汞电极)，就会出现过保护现象。，就会出现过保护现象。 各种涂层都可以有效地防止腐蚀疲劳损伤，其各种涂层都可以有效地防止腐蚀疲劳损伤，其条件是涂层保护紧密而无划伤或裂纹条件是涂层保护紧密而无划伤或裂纹。 高强度合金钢材的腐蚀疲劳数据多半和低强度钢材类

59、高强度合金钢材的腐蚀疲劳数据多半和低强度钢材类似，各种环境因素的影响，诸如温度、压力、水速和腐蚀疲似，各种环境因素的影响，诸如温度、压力、水速和腐蚀疲劳寿命等，也和低强度钢材相类似劳寿命等，也和低强度钢材相类似。3在海水中改善钢铁焊接部的腐蚀疲劳方法在海水中改善钢铁焊接部的腐蚀疲劳方法 在焊缝处，腐蚀疲劳也取决于焊缝凹痕底部的应力集在焊缝处，腐蚀疲劳也取决于焊缝凹痕底部的应力集中区。中区。用惰性气体钨焊接修正法或附加焊接法，可改善这种用惰性气体钨焊接修正法或附加焊接法，可改善这种焊缝的腐蚀疲劳强度焊缝的腐蚀疲劳强度。三、不锈钢的腐蚀疲劳三、不锈钢的腐蚀疲劳 船只上或设备上的发动机或风力引起的振

60、动，易引起腐蚀疲劳，由此可引起不锈钢制的链板或柄脚之类的开裂。在海水中的不锈钢绳索可以在非常短的时间内折断不锈钢绳索可以在非常短的时间内折断。此种绳索通常是由许多细丝绞在一起，在连续的屈服操作时，含盐的海水大量渗入缝隙中，致使腐蚀疲劳开裂易于发生。为此，在绳索接头处应包好，并加以密封，尽可能避免发在绳索接头处应包好，并加以密封，尽可能避免发生缝隙，从而可延长不锈钢绳束在海上的操作寿命。生缝隙，从而可延长不锈钢绳束在海上的操作寿命。 CA15、CA-6NM和改性的CA-6NM等三种铸件用的马氏体不锈钢通常在腐蚀性环境中用作轴,阀门和水泵。如果在大面积的钢铁或铝的天然保护条件下，或使用阴极保护技术