金属表面腐蚀

1、一、金属腐蚀金属腐蚀：金属（或合金）跟四周接触到的气体（或液体）反响而腐蚀损耗的过程。1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反响而引起的腐蚀。特点：反响简洁、金属与氧化剂之间 的氧化还原反响2、电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反响，比 较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。3、化学腐蚀与电化腐蚀的比照（1）本质：金属原子失电子而被氧化 M - ne = Mn+ （3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。4、金属腐蚀的快慢推断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用以下规律推断：电解原理引起的腐蚀原 电池引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀二

2、、金属的电化学保护1、金属的常见防护方法（1）.在金属 外表掩盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或掩盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属一电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法 使其外表形成一层致密氧化膜，如烤蓝.2）.转变金属内部组成结构而增加抗腐蚀力量，如制成不锈钢.、电 化学防护（1）、牺牲阳极保护法：形成原电池反响时，让被保护金属做正极，不反响，起到保护作用；而活 泼金属反响受到腐蚀.（2）、外加电流法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的 金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设施的 腐蚀。投影金属腐蚀录象。引入金属腐蚀的现象特别普遍

3、，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、 海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设施腐蚀损坏而引起停工减产、 产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严峻事故的损失，那就更无法估量了。因此，了解金属 腐蚀的缘由，把握防护的方法，是具有特别重要的意义的。板书其次节金属的腐蚀与防护一、金属腐蚀阅读回答什么是金属腐蚀？板书金属腐蚀：金属（或 合金）跟四周接触到的气体（或液体）反响而腐蚀损耗的过程。讲金属腐蚀后在外形、色泽及机械性能等 方面都有肯定的变化。而金属腐蚀的本质就是金属失去电子形成阳离子的过程讲金属的化学腐蚀：金属 跟接触到的物质直接发生化学反响而引起的腐

4、蚀。例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产 中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点：反响简洁、金属与氧化剂之间的氧化还原反响。板书1、 化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反响而引起的腐蚀。特点：反响简洁、金属与氧化剂之间的氧 化还原反响。思索与沟通铁钉生锈的条件：铁钉含杂质、与电解质溶液接触。绝大多数钢铁生锈是否是化 学腐蚀？为什么？板书2、电化学腐蚀讲由于金属和液态介质（常为水溶液）构成微小的原电池而发生金 属腐蚀的过程.电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式.例如：钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成 的.板书电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反响

5、，比拟活泼的金属失电 子被氧化的腐蚀。板书3、化学腐蚀与电化腐蚀的对1）本质：金属原子失电子而被氧化M - ne = Mn+ （3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。投影小结化学腐蚀与电化学腐蚀的 比拟化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严峻板书4、金属腐蚀的快 慢推断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用以下规律推断：电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀化学腐 蚀有防腐蚀措施的腐蚀过渡金属被腐蚀后，

6、在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器 设施、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严峻事故。每年由于钢铁生锈会使 我们国家损失大约100150亿元。在英国，每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。因此防止金属腐蚀有很重要的 意义。1、金属的常见防护方法（1） .在金属外表掩盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或掩盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属一 电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其外表形成一层致密氧化膜，如烤蓝.2）.转变金属内部组成结构而增加 抗腐蚀力量，如制成不锈钢.讲电化学保护法是依据电化学原理在金属设施上实行措施，使之成为腐蚀电 池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法

7、。2、电化学防护（1）、牺牲阳极保护法：形成原电池反响时，让被保护金属做正极，不反响，起到保护作用；而活泼金属反 应受到腐蚀.讲牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金 属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法 常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设施、构件和防止巨型设施（如贮油罐）以及石油管路的腐蚀。如闸 门、轮船连上锌块或锌皮等。板书（2）、外加电流法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极, 在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设施

8、的腐蚀。小结防腐蚀措施由好到差的挨次为：外接电源的阴极保护法腐蚀牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防 护条件的防腐无防护条件的防腐机器运转时，相互接触的机器零件总要相互运动，产生滑动、滚动、滚动+滑动，都会产生摩擦，引起 磨损。如:轴与轴承、活塞环与气缸、十字头与滑块、齿轮与齿轮之间常常因磨损和接触疲惫，造成尺寸变 化，表层剥落，造成失效。有摩擦必将产生磨损，磨损是摩擦的必定结果。磨损是降低机器和工具效率、精确度甚至使其报废的重 要缘由，也是造成金属材料损耗和能源消耗的重要缘由。据不完全统计，摩擦磨损消耗能源的1/31/2,大 约80%的机件失效是磨损引起的。汽车传动件的磨损和接触疲惫是汽车报废的

9、最主要缘由，所以，耐磨成了 汽车档次的一个重要指标。磨损定义：机件外表接触并作相对运动时，外表渐渐有微小颗粒分别出来形成磨屑（松散的尺寸与 外形均不相同的碎屑），使外表材料渐渐损失（导致机件尺寸变化、重量损失）、造成外表损伤的现象，称为 磨损。摩擦和磨损是物体相互接触并作相对运动时伴生的两种现象，摩擦是磨损的缘由，磨损是摩擦的必定 结果。磨损的分类：在磨损过程中，塑性变形与断裂过程是周而复始不断循环的，一旦形成磨损产物后，随 之产生新的循环，磨损过程具有动态特征。机件外表的磨损不是简洁的力学过程，而是物理的、力学的和化 学过程极为简单的综合。理论上还不成熟,因此，分类方法也不统一。按磨损的破坏

10、机理，磨损可分为：粘 着磨损、磨粒磨损、外表疲惫磨损（接触疲惫）、腐蚀磨损。按机件外表磨损状态，磨损可分为：连续磨损、 粘着磨损、疲惫磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、微动磨损、外表塑性流淌。一、粘着磨损1、磨损机理粘着磨 损又称咬合磨损，是在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对滑动速度较小（钢小于lm/s）时发生的。它是因缺乏 润滑油，摩擦副外表无氧化膜，且单位法向载荷很大，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的一 种磨损，其外表形貌如图7-2所示。形成粘着点后的分别部位，可能有二种状况：粘着点，粘着点两侧（取 决于强度），以粘着点结合强度比摩擦偶件的两基体金属都弱，那么磨损极为稍微。假设剪切应力低于

11、粘着点结 合强度时，两摩擦偶件会产生咬死而不能相对运动。如：不锈钢螺栓与不锈钢螺母在拧紧过程中就常常发生 这种现象。假设摩擦偶件只受法向载荷作用，且存在外表薄膜（如油膜、氧化膜等），那么不易产生粘着。4、改 善粘着磨损耐磨性的措施磨损是造成材料损耗的主要缘由，也是机件三种主要失效形式（磨损、腐蚀、断裂） 之一。金属材料的磨损主要是发生在外表的变形和断裂过程，所以，提高摩擦副外表的强度（或硬度）和韧 性，可以提高耐磨性。对粘着磨损而言：留意摩擦副配对材料的选择。采纳外表化学热处理转变材料表 面状态。渗硫、渗磷、渗氮等方法，使外表形成一层化合物或非金属层，避开摩擦副直接接触，既降低原子 之间的结合

12、力，又减小摩擦系数，可防止粘着。掌握摩擦滑动速度和接触压应力。改善润滑条件，提高 氧化膜与基体的结合力，可以阻挡金属之间直接接触、增加氧化膜的稳定性。从而提高耐磨性。二、磨粒磨 损1、磨损机理定义：当摩擦副一方外表坚硬的微小突起，或者在接触面之间存在着坚硬粒子时所产生的 一种磨损。分类按所受应力的大小不同，可分为：凿削式、高应力碾碎性和低应力擦伤性三类。特征：摩擦面 上有明显犁皱形成的沟槽。4、改善磨粒磨损耐磨性的措施对于以切削作用为主要机理的磨粒磨损应 增加材料硬度。这是提高耐磨性的最有效的措施。例如选用含碳较高的钢并获得马氏体组织；假如磨 粒磨损机理是塑性变形，或塑性变形后疲惫破坏（低周疲

13、惫）、脆性断裂，那么提高材料韧性对改善耐磨 性有益。此时用等温淬火获得下贝氏体（良好的硬度和韧性），消退基体初生碳化物，并使二次碳化物 匀称弥散分布以及含有适量剩余奥氏体等都能改善抗磨粒磨损力量。依据机件服役条件，合理选择耐磨材料。在高应力冲击载荷下（颗式破裂机齿板粉碎难破裂矿石时），要选用高镒钢，采用高韧性和高的硬化力量, 可得到高耐磨性。在滑动接触式连续性重载下（挖掘机刀头），那么应选用硬质合金、高辂白口铸铁，或经过二次硬化处理的 基体钢。、在冲击载荷不大的低应力磨损场合（水泥球磨机衬板拖拉机履带板等）用中碳低合金钢并经淬火回火处 理，可得到适中的耐磨粒磨损性能。用渗碳、碳氮共渗等化学热处理提高外表硬度也能有效提高