工学金属腐蚀与防护课件

第五章防腐蚀设计第五章防腐蚀设计

研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害，延长金属的使用寿命。各种金属工程材料，无论是原材料、产品加工、使用和储存都会遇到不同的使用环境，产生不同程度的腐蚀。而金属腐蚀是一个自发过程，完全避免材料的腐蚀是不可能的，只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上，以保证材料正常使用为前提，通过防腐蚀设计，使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度，即进行腐蚀控制。

研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害，延长

防腐蚀设计：为预防和控制破坏和损失而进行的设计。金属的防腐蚀设计主要包括：一、金属材料的正确选择；二、防腐蚀结构设计；三、防腐蚀工艺流程的选择；四、防护方法的选择。防腐蚀设计：为预防和控制破坏和损失而进行的设计。一、金属材料的正确选择金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础，防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成，因此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法。

一、金属材料的正确选择

用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：耐蚀性能；物理性能、机械性能和加工性能；经济上的可行性。必须遵循正确的选材原则，采取合理的选材步骤。用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：一）正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能，优先做好腐蚀控制。金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料。包括钢铁材料和有色金属材料（非铁材料）。钢铁占人类金属总消耗的90％以上，是最常见也是最重要的金属材料。

一）正确选材的基本原则

有色金属材料是除钢铁以外的其他金属及其合金的总称。工程上最重要的有色金属是Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ti、Ni及其合金。有色金属材料的消耗虽然不到金属材料总消耗的10％，但是因为它们具有优良的导电、导热性，同时相对密度小，化学性能稳定，耐热、耐腐蚀，因而在工程上占有重要地位。

有色金属材料是除钢铁以外的其他金属及其合金的总称。工程纯金属的热力学稳定性

各种金属在电解质中的热力学不稳定性可根据标准电解电势来近似判断。在自然条件下很多金属在热力学上是不稳定的。在潮湿气氛和有氧的条件下，只有极少数金属可视为是稳定的。在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝大多数能被腐蚀。纯金属的热力学稳定性

热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上很稳定的金属，在有些介质中也可能变为不稳定。相反在惰性介质中最活泼的金属都可能成为完全稳定的。常见的最易钝化的金属：Zr、Ti、Nb、Al、Cr、Be、Ni、Co、Fe等热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介

金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能、化学性能等。具体来说包括强度、弹性、硬度、塑性、韧性、热导率、比热容、热膨胀性、耐热性、电导率、电阻率、磁性以及化学稳定性等。其中化学稳定性与材料的耐蚀性密切相关，而其他的性能是材料实现其使用功能的基础。

金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能

在选材过程中，要注意设备中各种金属材料的性能协调，既要保证设备的实用功能，又要保证其可靠性与使用寿命。尤其要重视金属在不同状态和环境介质中的耐蚀性。对于关键的、经常维修或不易维修的零部件，选用耐蚀性高的材料。在提高材料强度而耐蚀性有所下降的情况下，应考虑其综合性能，如强度许可，有时宁可牺牲某些力学性能，也要满足耐蚀性的要求。

在选材过程中，要注意设备中各种金属材料的性能协调，既

从材料的综合性能出发，正确选择材料，应遵循以下原则。①按产品的工作条件要求正确选材。这是正确选材首先要注意的原则。必须按照产品使用时所处环境、腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流速等特定条件，选择适当的金属材料。详尽的数据及其材料的耐蚀性能，可参阅国内外的相关文献资料，如我国出版的《金属腐蚀手册》、《腐蚀数据与选材手册》、《材料的耐蚀性和腐蚀数据》等。

从材料的综合性能出发，正确选择材料，应遵循以下原则

例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性优良的材料，但并不是说它们在任何环境下都适用。例如不锈钢在大气和水中比碳钢更优越，但在浓硫酸中碳钢却优于不锈钢，如果水中含有微量氯离子，奥氏体不锈钢可能发生危险的应力腐蚀破裂，碳钢却没有这种危险。因此，对于任何一个材料－环境体系，都必须有针对性地调查研究，以便了解这种材料在特定环境中的耐蚀性。例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性优良的材料，但并不②按产品的用途、物理、力学性能及特殊要求正确选材。选材时除考虑材料的耐蚀性外，还要考虑产品（或设备）的用途及物理、力学方面的性能要求。

②按产品的用途、物理、力学性能及特殊要求正确选材。③综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。针对不同的腐蚀环境，选择材料时除了要考虑金属的均匀腐蚀外，要特别注意可能产生的电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、剥蚀、应力腐蚀破裂、氢脆、腐蚀疲劳和磨损腐蚀等各种局部腐蚀。针对特定的腐蚀类型选用合适的耐蚀材料，针对特定腐蚀环境进用综合耐蚀性能最优的材料。

③综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。

不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大类型钢。一类是在大气、水蒸气和淡水等弱电介质中耐腐蚀或具有不锈性的钢种，称为不锈钢；另一类是在酸碱盐等化学介质中耐腐蚀性钢种，称为耐酸钢。不锈钢一般不耐酸，而耐酸钢一般均具有不锈性。然而耐酸钢的使用是有条件的，并不能抵抗所有酸的腐蚀。不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大类型钢。④要注意合金成分、晶体缺陷、金相组织对金属材料耐蚀性能的影响。首先，为了提高金属材料的力学性能或满足其他性能的要求，工业上很少使用纯金属，一般使用合金，由于加入的合金成分及组织状态的不同，耐蚀性也不相同。

单相固溶体合金两相或多相合金

④要注意合金成分、晶体缺陷、金相组织对金属材料耐蚀性能的影响

其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对腐蚀有很大影响，常常成为腐蚀的起源。因为这些因素将影响金属表面膜的生成及其厚度、强度、孔隙度、附着力等，因此也就影响着金属的腐蚀行为，加工的金属表面位错程度增加，点缺陷增大，腐蚀速度将加大。

其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对腐蚀有很大影响，常常成为⑤整个设备的材料应综合考虑，而不是分开材料考虑。对关键性零部件和修配成本高一些的部位，应该选择比较耐用的材料。在腐蚀速率很低或很高的那些部位，选择起来比较容易，而对于腐蚀速度居中部位，需从力学性能、防腐性能、成本等各方面综合考察。

⑤整个设备的材料应综合考虑，而不是分开材料考虑。2、选材的经济性与技术性综合考虑正确的选材是在保证使用期内产品性能可靠的基础上，尽量减少成本，以获得最大经济效益的选材。因此，产品的选材还必须考虑产品的使用寿命、更新周期、基本材料费用、加工制造费、维护和检修费、停产和废品损失费等。

2、选材的经济性与技术性综合考虑二）正确选材的基本步骤1、了解所设计产品的基本情况；2、腐蚀环境分析；3、查阅有关资料，掌握各种金属、合金及可供选择材料的腐蚀性能；4、调查研究实际生产中材料的使用情况，了解类似构件或设备的腐蚀事故；二）正确选材的基本步骤5、掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性能的前提下具有满意的耐蚀性能；6、做必要的实验室辅助试验，试验条件必须紧密结合实际；7、综合评定材料的使用、加工和耐蚀性能，核算经济成本。5、掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性例、某单位为某个生产设备进行的选材试验表明，蒙乃尔（Monel）合金具有良好的耐腐蚀性能。于是用蒙乃尔合金制造了容器（钢壳内衬瓷板）内部的搅拌器和加热管以及离心机。溶液从容器底部输送到离心机，分离后的溶液部分再返回到容器。使用不久，蒙乃尔合金部件和离心机都发生了广泛的腐蚀破坏，表明蒙乃尔合金不耐蚀。

例、某单位为某个生产设备进行的选材试验表明，蒙乃尔（Mone

在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空气的充分接触，加之容器中的液体回流进口管比液面高，这些都使生产溶液含有较多的溶解氧，而蒙乃尔合金对氧化性介质是不耐蚀的。选材实验是用生产溶液在实验室进行的，试验溶液中不含这种饱和的溶解氧，即使开始有溶解氧，也会很快消耗完。正是这种实际使用环境条件与试验环境条件的差异，造成了试验认定的耐蚀性优良的蒙乃尔合金设备和部件出乎意料地迅速腐蚀。

在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空气的充分接触，加之

腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视小环境。例、某工厂生产的战术导弹采用了涂料保护，全部通过了规定的腐蚀试验。导弹装入木箱，木材用五氯酚做过防腐处理；木箱外部涂了漆以防腐。储存几个月后发现导弹发生了广泛的腐蚀。分析结果表明，腐蚀的原因是木材在较高温度时水分蒸发，五氯酚分解产生腐蚀性极强的盐酸。

腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视小环境。三）一般构造金属结构物的理想金属材料应具备下列特征：①货源充足，现货供应；②加工方便，价格低廉；③节能；④强度高，刚度大，尺寸稳定；⑤质量轻；⑥耐腐蚀；⑦环境对工件无不利影响；⑧构造物的其他功能要求。

三）一般构造金属结构物的理想金属材料应具备下列特征：选材的顺序：第一个环节：设定设计方案，确定材料应有的性能；第二个环节：借助经验及相关实验，进行材料初选；第三个环节：考虑经济性与加工的可行性，各种腐蚀类型的控制方法，综合因素。选材的顺序：二、防腐蚀结构设计金属的腐蚀总是从表面开始，结构设计的目的就是使表面处于最佳状态，既能完成其使用性能，又便于腐蚀控制，避免机械应力、热应力、液体的留滞、固体颗粒的沉积和积累、金属表面膜的破损、局部过热、电偶电池等腐蚀隐患。

二、防腐蚀结构设计

从腐蚀控制的观点来说，合理的结构设计包含两个方面的基本要求。一方面，在满足产品使用性能的前提下，尽可能减少或消除产品及环境中的不均匀性，使腐蚀电池不能形成，或者虽能形成，但腐蚀阻力很大，因而腐蚀速度很低；另一方面，在设计时就要考虑使用何种防护技术，并为这些技术提供条件，方便其顺利实施，达到良好防护效果。

从腐蚀控制的观点来说，合理的结构设计包含两个方面的基本要防腐蚀结构设计的一般原则：①预留腐蚀裕量，避免因均匀腐蚀导致的产品失效。一般壁厚的设计为预期使用年限厚度的两倍。②外形结构应尽量简单，外表面平滑、均匀，承载件应避免应力集中。③防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀。容器底部及出口管应能使容器内的液体排空，能存积液体的地方应设排液孔，并布置合适的通风口，防止湿气的汇集和凝聚。

防腐蚀结构设计的一般原则：④结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，防止闭塞的缝隙结构。整体结构优于分段结构，连接部位往往是耐蚀性最弱的地方。但分段结构有利于运输、检查，对必不可少的分段结构要设计合理的连接方式。连接时尽可能不采用铆接结构而采用焊接结构，焊接时尽可能采用双面对焊、连续焊，而不采用搭接焊、间断焊，以免形成缝隙腐蚀，或者采用措施（如敛缝、涂层等）将缝隙封闭起来。

④结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，防止闭塞的缝隙结构。⑤为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用同一种金属材料或电位较近的材料（两种材料电位差小于25mV）。不同材料连接时要用绝缘垫片等绝缘材料将二者完全隔离，避免小阳极大阴极式的金属间的直接接触。如果不能使用绝缘材料，则可以采用涂料或镀层密封保护。采用涂料保护时，不仅要将阳极材料覆盖上，还应将阴极一起覆盖上。

⑤为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用同一种金属材料或电位较近⑥防止冲刷腐蚀的结构设计。为避免高速流体直接冲刷设备，设计时可考虑增加管径和管子的弯曲半径，以保持层流、避免严重的湍流和涡流。在高速流体的接头部位，不要采用T形分叉结构，而应优先采用曲线过渡的结构形式。在易产生严重冲刷腐蚀的部位，设计时应考虑安装容易更换的缓冲挡板或折流板。

⑥防止冲刷腐蚀的结构设计。三、防腐蚀方法的选择在防腐蚀设计中，防腐蚀方法的选择与防腐蚀材料的选择、防腐蚀结构设计及制造工艺的选择是相互补充、相互关联的。在上述三种防腐蚀设计的基础上，合理的防腐蚀方法对已有的不可变的金属结构的腐蚀保护，是最关键也最能体现防腐经济性原则的设计环节。

三、防腐蚀方法的选择防腐蚀方法一般包括以下三种：①采用耐腐蚀的各种涂镀层或转化层等表面的工程防护法；②设法改造腐蚀环境，其中主要是采用各种防腐剂；③施行电化学保护。防腐蚀方法一般包括以下三种：

这些防护方法可以单独使用，也可以联合使用。究竟使用哪种方法可以达到良好的防护效果，必须了解具体腐蚀过程的控制因素，还要了解各种防护方法的控制原理。只有掌握具体腐蚀过程的控制因素及各种防护方法的防护原理，才能根据具体的被保护对象提出可行而有效的防护方法。

这些防护方法可以单独使用，也可以联合使用。究竟使用哪种防护方法的选择遵从下列原则：①按照控制因素，选用防腐方法。a.对于由热力学稳定性控制的腐蚀过程，可采用完全抑制腐蚀反应(阴、阳极反应都抑制)的一切措施：用涂层完全隔绝金属与环境介质的接触；从溶液中完全去除H＋溶解氧等去极化剂。防护方法的选择遵从下列原则：b.对于阳极控制的腐蚀过程，可以进行阳极保护，镀覆易钝化金属镀层涂料中加入钝化填料或在溶液中加入易钝化的氧化膜型缓蚀剂，增强腐蚀过程的阳极控制程度，减轻腐蚀。c.对于阴极控制的腐蚀过程，采取进一步增强阴极控制的措施，主要是使用阴极型缓蚀剂或施加阴极保护以抑制腐蚀。b.对于阳极控制的腐蚀过程，可以进行阳极保护，镀覆易钝化金属②根据设备装置的寿命要求和环境特点，选用在指定环境中能维持其防护效果且寿命最长的单一或联合的防护方法。③选择与被保护材料相容的防护方法。如果考虑联合保护，还要考虑几种防护方法之间的相容性。④经济性原则，即单一保护或联合保护的效益与成本核算。

②根据设备装置的寿命要求和环境特点，选用在指定环境中能维持其

按照已发表的数据，金属结构物，如海船的涂装费占5％；阴极保护所需的费用约为结构物造价的1～2％；而阴极保护和涂层的联合保护所需要费用仅为造价的0.1～0.2%；某油田的地下的油管道在单独使用涂层（沥青玻璃布）防腐蚀使用不到三年就发生了穿孔漏油，造成停产检修，在使用涂层与阴极保护联合保护后，五年多未发现腐蚀穿孔现象。按照已发表的数据，金属结构物，如海船的涂装费占5％；阴极

碳钢在海水中阴极保护时，裸钢板的电流密度为0.15～0.1A/m2，在有涂料时，保护电流密度只要0.004～0.015A/m2，有涂层的钢板用0.11A/m2电流密度进行极化，仅需要几个小时就到达保护电位。而无涂层钢板用45A/m2的电流密度需要几天才能极化到同一电位，因此降低了阴极保护的投资和操作费用。实践证明，阴极保护和防腐联合保护是经济有效地防腐蚀措施。

碳钢在海水中阴极保护时，裸钢板的电流密度为0.15～0.第五章防腐蚀设计第五章防腐蚀设计

研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害，延长金属的使用寿命。各种金属工程材料，无论是原材料、产品加工、使用和储存都会遇到不同的使用环境，产生不同程度的腐蚀。而金属腐蚀是一个自发过程，完全避免材料的腐蚀是不可能的，只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上，以保证材料正常使用为前提，通过防腐蚀设计，使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度，即进行腐蚀控制。

研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害，延长

防腐蚀设计：为预防和控制破坏和损失而进行的设计。金属的防腐蚀设计主要包括：一、金属材料的正确选择；二、防腐蚀结构设计；三、防腐蚀工艺流程的选择；四、防护方法的选择。防腐蚀设计：为预防和控制破坏和损失而进行的设计。一、金属材料的正确选择金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础，防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成，因此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法。

一、金属材料的正确选择

用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：耐蚀性能；物理性能、机械性能和加工性能；经济上的可行性。必须遵循正确的选材原则，采取合理的选材步骤。用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：一）正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能，优先做好腐蚀控制。金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料。包括钢铁材料和有色金属材料（非铁材料）。钢铁占人类金属总消耗的90％以上，是最常见也是最重要的金属材料。

一）正确选材的基本原则

有色金属材料是除钢铁以外的其他金属及其合金的总称。工程上最重要的有色金属是Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ti、Ni及其合金。有色金属材料的消耗虽然不到金属材料总消耗的10％，但是因为它们具有优良的导电、导热性，同时相对密度小，化学性能稳定，耐热、耐腐蚀，因而在工程上占有重要地位。

有色金属材料是除钢铁以外的其他金属及其合金的总称。工程纯金属的热力学稳定性

各种金属在电解质中的热力学不稳定性可根据标准电解电势来近似判断。在自然条件下很多金属在热力学上是不稳定的。在潮湿气氛和有氧的条件下，只有极少数金属可视为是稳定的。在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝大多数能被腐蚀。纯金属的热力学稳定性

热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上很稳定的金属，在有些介质中也可能变为不稳定。相反在惰性介质中最活泼的金属都可能成为完全稳定的。常见的最易钝化的金属：Zr、Ti、Nb、Al、Cr、Be、Ni、Co、Fe等热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介

金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能、化学性能等。具体来说包括强度、弹性、硬度、塑性、韧性、热导率、比热容、热膨胀性、耐热性、电导率、电阻率、磁性以及化学稳定性等。其中化学稳定性与材料的耐蚀性密切相关，而其他的性能是材料实现其使用功能的基础。

金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能

在选材过程中，要注意设备中各种金属材料的性能协调，既要保证设备的实用功能，又要保证其可靠性与使用寿命。尤其要重视金属在不同状态和环境介质中的耐蚀性。对于关键的、经常维修或不易维修的零部件，选用耐蚀性高的材料。在提高材料强度而耐蚀性有所下降的情况下，应考虑其综合性能，如强度许可，有时宁可牺牲某些力学性能，也要满足耐蚀性的要求。

在选材过程中，要注意设备中各种金属材料的性能协调，既

从材料的综合性能出发，正确选择材料，应遵循以下原则。①按产品的工作条件要求正确选材。这是正确选材首先要注意的原则。必须按照产品使用时所处环境、腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流速等特定条件，选择适当的金属材料。详尽的数据及其材料的耐蚀性能，可参阅国内外的相关文献资料，如我国出版的《金属腐蚀手册》、《腐蚀数据与选材手册》、《材料的耐蚀性和腐蚀数据》等。

从材料的综合性能出发，正确选择材料，应遵循以下原则

例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性优良的材料，但并不是说它们在任何环境下都适用。例如不锈钢在大气和水中比碳钢更优越，但在浓硫酸中碳钢却优于不锈钢，如果水中含有微量氯离子，奥氏体不锈钢可能发生危险的应力腐蚀破裂，碳钢却没有这种危险。因此，对于任何一个材料－环境体系，都必须有针对性地调查研究，以便了解这种材料在特定环境中的耐蚀性。例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性优良的材料，但并不②按产品的用途、物理、力学性能及特殊要求正确选材。选材时除考虑材料的耐蚀性外，还要考虑产品（或设备）的用途及物理、力学方面的性能要求。

②按产品的用途、物理、力学性能及特殊要求正确选材。③综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。针对不同的腐蚀环境，选择材料时除了要考虑金属的均匀腐蚀外，要特别注意可能产生的电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、剥蚀、应力腐蚀破裂、氢脆、腐蚀疲劳和磨损腐蚀等各种局部腐蚀。针对特定的腐蚀类型选用合适的耐蚀材料，针对特定腐蚀环境进用综合耐蚀性能最优的材料。

③综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。

不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大类型钢。一类是在大气、水蒸气和淡水等弱电介质中耐腐蚀或具有不锈性的钢种，称为不锈钢；另一类是在酸碱盐等化学介质中耐腐蚀性钢种，称为耐酸钢。不锈钢一般不耐酸，而耐酸钢一般均具有不锈性。然而耐酸钢的使用是有条件的，并不能抵抗所有酸的腐蚀。不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大类型钢。④要注意合金成分、晶体缺陷、金相组织对金属材料耐蚀性能的影响。首先，为了提高金属材料的力学性能或满足其他性能的要求，工业上很少使用纯金属，一般使用合金，由于加入的合金成分及组织状态的不同，耐蚀性也不相同。

单相固溶体合金两相或多相合金

④要注意合金成分、晶体缺陷、金相组织对金属材料耐蚀性能的影响

其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对腐蚀有很大影响，常常成为腐蚀的起源。因为这些因素将影响金属表面膜的生成及其厚度、强度、孔隙度、附着力等，因此也就影响着金属的腐蚀行为，加工的金属表面位错程度增加，点缺陷增大，腐蚀速度将加大。

其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对腐蚀有很大影响，常常成为⑤整个设备的材料应综合考虑，而不是分开材料考虑。对关键性零部件和修配成本高一些的部位，应该选择比较耐用的材料。在腐蚀速率很低或很高的那些部位，选择起来比较容易，而对于腐蚀速度居中部位，需从力学性能、防腐性能、成本等各方面综合考察。

⑤整个设备的材料应综合考虑，而不是分开材料考虑。2、选材的经济性与技术性综合考虑正确的选材是在保证使用期内产品性能可靠的基础上，尽量减少成本，以获得最大经济效益的选材。因此，产品的选材还必须考虑产品的使用寿命、更新周期、基本材料费用、加工制造费、维护和检修费、停产和废品损失费等。

2、选材的经济性与技术性综合考虑二）正确选材的基本步骤1、了解所设计产品的基本情况；2、腐蚀环境分析；3、查阅有关资料，掌握各种金属、合金及可供选择材料的腐蚀性能；4、调查研究实际生产中材料的使用情况，了解类似构件或设备的腐蚀事故；二）正确选材的基本步骤5、掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性能的前提下具有满意的耐蚀性能；6、做必要的实验室辅助试验，试验条件必须紧密结合实际；7、综合评定材料的使用、加工和耐蚀性能，核算经济成本。5、掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性例、某单位为某个生产设备进行的选材试验表明，蒙乃尔（Monel）合金具有良好的耐腐蚀性能。于是用蒙乃尔合金制造了容器（钢壳内衬瓷板）内部的搅拌器和加热管以及离心机。溶液从容器底部输送到离心机，分离后的溶液部分再返回到容器。使用不久，蒙乃尔合金部件和离心机都发生了广泛的腐蚀破坏，表明蒙乃尔合金不耐蚀。

例、某单位为某个生产设备进行的选材试验表明，蒙乃尔（Mone

在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空气的充分接触，加之容器中的液体回流进口管比液面高，这些都使生产溶液含有较多的溶解氧，而蒙乃尔合金对氧化性介质是不耐蚀的。选材实验是用生产溶液在实验室进行的，试验溶液中不含这种饱和的溶解氧，即使开始有溶解氧，也会很快消耗完。正是这种实际使用环境条件与试验环境条件的差异，造成了试验认定的耐蚀性优良的蒙乃尔合金设备和部件出乎意料地迅速腐蚀。

在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空气的充分接触，加之

腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视小环境。例、某工厂生产的战术导弹采用了涂料保护，全部通过了规定的腐蚀试验。导弹装入木箱，木材用五氯酚做过防腐处理；木箱外部涂了漆以防腐。储存几个月后发现导弹发生了广泛的腐蚀。分析结果表明，腐蚀的原因是木材在较高温度时水分蒸发，五氯酚分解产生腐蚀性极强的盐酸。

腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视小环境。三）一般构造金属结构物的理想金属材料应具备下列特征：①货源充足，现货供应；②加工方便，价格低廉；③节能；④强度高，刚度大，尺寸稳定；⑤质量轻；⑥耐腐蚀；⑦环境对工件无不利影响；⑧构造物的其他功能要求。

三）一般构造金属结构物的理想金属材料应具备下列特征：选材的顺序：第一个环节：设定设计方案，确定材料应有的性能；第二个环节：借助经验及相关实验，进行材料初选；第三个环节：考虑经济性与加工的可行性，各种腐蚀类型的控制方法，综合因素。选材的顺序：二、防腐蚀结构设计金属的腐蚀总是从表面开始，结构设计的目的就是使表面处于最佳状态，既能完成其使用性能，又便于腐蚀控制，避免机械应力、热应力、液体的留滞、固体颗粒的沉积和积累、金属表面膜的破损、局部过热、电偶电池等腐蚀隐患。

二、防腐蚀结构设计

从腐蚀控制的观点来说，合理的结构设计包含两个方面的基本要求。一方面，在满足产品使用性能的前提下，尽可能减少或消除产品及环境中的不均匀性，使腐蚀电池不能形成，或者虽能形成，但腐蚀阻力很大，因而腐蚀速度很低；另一方面，在设计时就要考虑使用何种防护技术，并为这些技术提供条件，方便其顺利实施，达到良好防护效果。

从腐蚀控制的观点来说，合理的结构设计包含两个方面的基本要防腐蚀结构设计的一般原则：①预留腐蚀裕量，避免因均匀腐蚀导致的产品失效。一般壁厚的设计为预期使用年限厚度的两倍。②外形结构应尽量简单，外表面平滑、均匀，承载件应避免应力集中。③防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀。容器底部及出口管应能使容器内的液体排空，能存积液体的地方应设排液孔，并布置合适的通风口，防止湿气的汇集和凝聚。

防腐蚀结构设计的一般原则：④结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，防止闭塞的缝隙结构。整体结构优于分段结构，连接部位往往是耐蚀性最弱的地方。但分段结构有利于运输、检查，对必不可少的分段结构要设计合理的连接方式。连接时尽可能不采用铆接结构而采用焊接结构，焊接时尽可能采用双面对焊、连续焊，而不采用搭接焊、间断焊，以免形成缝隙腐蚀，或者采用措施（如敛缝、涂层等）将缝隙封闭起来。

④结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，防止闭塞的缝隙结构。⑤为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用同一种金属材料或电位较近的材料（两种材料电位差小于25mV）。不同材料连接时要用绝缘垫片等绝缘材料将二者完全隔离，避免小阳极大阴极式的金属间的直接接触。如果不能使用绝缘材料，则可以采用涂料或镀层密封保护。采用涂料保护时，不仅要将阳极材料覆盖上，还应将阴极一起覆盖上。

⑤为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用同一种金属材料或电位较近⑥防止冲刷腐蚀的结构设计。为避免高速流体直接冲刷设备，设计时可考虑增加管径和管子的弯曲半径，以保持层流、避免严重的湍流和涡流。在高速流体的接头部位，不要采用T形分叉结构，而应优先采用曲线过渡的结构形式。在易产生严重冲刷腐蚀的部位，设计时应考虑安装容易更换的缓冲挡板或折流