2021年材料腐蚀知识点

第一章金属与合金高温氧化

1、金属氧化膜具备保护作用充分条件与必要条件

充分条件：膜要致密、持续、无孔洞，晶体缺陷少；稳定性好，蒸汽压低，熔点高；膜与基体附着能力强，不易脱落；生长内应力小；与金属基体具备相近热膨胀系数；膜自愈能力强。必要条件：氧化时生成金属氧化膜体积与生成这些氧化膜所消耗金属体积之比必要不不大于1，即PBR值不不大于1.

2、说出几种重要恒温氧化动力学规律，并分别阐明其意义。

（1）直线规律：符合这种规律金属在氧化时，氧化膜疏松，易脱落，即不具备保护性，或者在反映期间生成气相或者液相产物离开了金属表面，或者在氧化初期氧化膜很薄时，其氧化速度直线由形成氧化物化学反映速度决定，因而其氧化速度恒定不变，符合直线规律。

（2）抛物线规律：许多金属或者合金在较高高温氧化时，其表面可形成致密固态氧化物膜，氧化速度与膜厚度成反比，即其氧化动力学符合这种规律。（3）立方规律：在一定温度范畴内，某些金属氧化物膜符合这种规律。（4）对数和反对数规律：许多金属在温度低于300-400摄氏度氧化时，其反映一开始不久，但是随后就降到了氧化速度可以忽视限度，该行为符合对数或反对数规律。

3、说出三种以上能提高钢抗高温氧化元素镍，铝，钛

4.、纯NI在1000摄氏度氧氛围中遵循抛物线氧化规律，常数k=39X10-12 cm2/s，如果这种关系不受氧化膜厚度影响，试计算使0.1cm厚镍板所有氧化所需时间。解：由抛物线规律可知：厚度y与时间t存在如下关系：y2=kt，t=y2/k=2.56x108s

5 哈菲价法则：当基体氧化膜为P型半导体时，往基体中加入比基体原子低价合金元素，使离子空穴浓度减少，提高电子浓度，成果导致电导率增长，而氧化速率减少，往基体中比此基体原子高价合金元素，使离子空穴浓度提高，减少电子

浓度，成果导致电导率减少，而氧化速度提高。

当基体氧化膜为n型半导体时，往基体中加入比基体原子低价合金元素，使电子浓度减少，电导率减少，而基体离子浓度增长，氧化速度增长，往基体中加入比基体原子高价合金元素，使电子浓度增长，电导率增长，而基体离子浓度减少，氧化速度减少。

以上合金元素对氧化物晶体缺陷影响规律成为控制合金氧化原子价规律，简称哈菲原子价法则。

第二章金属电化学腐蚀

1、解释下列词语

腐蚀原电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做功短路原电池。

宏观电池：普通是指由肉眼可以见到电极所构成“大电池”。

微观电池；在金属表面上由于存在许多微小电极而形成电池称为微电池。

浓差电池：由同一种金属不同部位所接触介质浓度不同所形成电池

电极：电子导体与离子导体构成体系

平衡电极电位：在金属/溶液界面上建立起一种不变电位差值，这个电位差值就是金属平衡电极电位。

稳态电极电位：在一种电极表面上同步进行两个不同氧化、还原过程，当平衡时仅仅是电荷平衡而无物质平衡电极电位。

非平衡电极电位：金属电极上也许同步存在两个或两个以上不同物质参加化学反映，当动态平衡时，电极上不也许浮现物质互换与电荷互换均达到平衡状况，这种状况下电极电位成为非平衡电极电位。

自腐蚀电位：稳态电极电位也可称作开路电位，即外电流为零时电极电位，也称作自腐蚀电位。

金属电极：

单电极：指在电极相界面上只发生唯一电极反映。

二重电极：在电极相界面上能发生两个电极反映。

极化：由于电极上有净电流通过，电极电位明显地偏离了未通过净电流时起始电位变化现象普通称为极化。

析氢过电位：由于缓慢环节形成阻力，在氢电极平衡电位下将不能发生析氢过程，只有克服了这一阻力才干进行氢析出，因而氢析出电位要比氢电极平衡电位更负某些，两者间差值绝对值称为析氢过电位。

阳极极化：当通过电流时阳极电位向正方向移动现象

阴极极化：当通过电流时阴极电位向负方向移动现象

浓差极化：阴极附近参加反映物质或反映产物扩散较慢引起阴极过程受阻，导致阴极电子堆积，使阴极电位向负方向移动，由此引起极化称为浓差极化。

活化极化：即电化学极化，由化学环节来控制电极反映过程速度极化。

电阻极化：指电流通过电解质溶液和电极表面某种类型膜时产生欧姆电位降。去极化：凡是能消除或者抑制原电池阳极或阴极极化过程均叫作去极化。

去极剂：

析氢腐蚀：由氢去极化引起金属腐蚀称为析氢腐蚀。

吸氧腐蚀：以氧作为极化剂腐蚀过程。

钝性：金属钝化后具备耐蚀性。

至顿电流密度：

维钝电流密度：

2、简述钝化产生因素以及钝化因素：

引起金属钝化因素有化学及电化学两种，化学因素引起钝化，普通是由强氧化剂引起，如硝酸，硝酸银，氯酸，氯酸钾，等，她们也是钝化剂。有些非氧化性酸也能也能使金属钝化，如Mo在HCl中、Mg在HF中钝化。电化学钝化是指外加电流阳极极化产生钝化。

3、简述金属在极化过程中腐蚀速度减慢因素

4、在还原酸性介质中，Zn和Fe腐蚀如图所示，试比较两者腐蚀速度，并解释因素。阴极析氢过电位大小与阴极电极材料性能及表面状态关于，即在不同金属表面上氢过电位不同，如图所示，虽然氢较铁电位负，但是由于Zn氢过电位比Fe过电位高，Zn在还原性酸中腐蚀速度反而比Fe小。

第三章

1、解释下列名词

全面腐蚀：指整个金属表面均发生腐蚀

点蚀：也称孔蚀，是一种腐蚀集中在金属(合金)表面数十微米范畴内且向纵深发展腐蚀形式。

晶间腐蚀：金属材料在特定腐蚀介质中沿着材料晶界发生一种局部腐蚀。

应力腐蚀：指金属材料在特定腐蚀介质和拉应力共同作用下发生脆性断裂。

腐蚀疲劳：指材料或构件在交变应力与腐蚀环境共同作用下产生脆性断裂。

湍流腐蚀：由湍流导致腐蚀。

缝隙腐蚀：缝隙宽度普通在0.025-0.1nm，足以使介质滞留在其中，引起缝隙内金属腐蚀，这种形式叫做缝隙腐蚀。

KISCC：当拉伸应力低于某一种临界值时，不再发生断裂破坏，这个临界应力称为应力腐蚀开裂门槛值。

da/dt：单位时间内裂纹扩展量叫做应力腐蚀裂纹扩展速率。

2、应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt与K1值之间关系如图所示，阐明此图阐明裂纹扩展速率与K1值关系。

区域1.当K1稍不不大于KISCC时，裂纹通过一段孕育突然加速发展，即在1区内，裂纹生长速率对K1值较为敏感区域2.da/dt与K1无关，普通说裂纹扩展速率就是指该区速率，由于它重要由电化学控制，较强烈依赖于溶液pH值，粘度和温度。区域 3.失稳断裂区，裂纹深度已经接近临界尺寸，当超过这个值时，应力强度因子达到K1c时，裂纹生长速率增长直至发生失稳断裂。

3、在海水中使用镀锌、镀锡钢板一旦划破后，两种不同镀层保护效果有什么不同，为什么？

4、金属孔蚀普通会在什么条件下发生？

（1）表面易生成钝化膜金属材料，如不锈钢，铝，铅合金；或表面镀有阴极性镀层金属，如碳钢表面镀锡铜镍等

（2）在有特殊例子介质止中易发生孔蚀，如不锈钢在有卤离子溶液中容易发生孔蚀。（3）电位不不大于点蚀电位易发生空蚀

4 金属在各种环境中腐蚀

溶液中腐蚀规律。

1、结合图4-16简要分析碳钢在不同浓度HNO

答：由图可知，当硝酸质量分数低于30%时，碳钢腐蚀速度随酸浓度增减而增长，当质量分数约在30%附近时腐蚀速度达到最大值。质量分数超过30%，腐蚀速度迅速下降，当质量分数达到50%时，腐蚀速度最小，阐明钢钝化了。当质量分数超过80%时，碳钢腐蚀速度再次急剧增长，钢浮现过钝化溶解。因此铁或合用于HNO

浓度在30%—80%范畴内。

3、解释下列名词：

大气腐蚀：金属材料或构筑物在大气条件下发生化学或电化学破损。

潮大气腐蚀：指金属在相对湿度不大于100%大气中，表面存在肉眼看不见薄液膜层（10nm—1um）发生腐蚀。

湿大气腐蚀：金属在相对湿度不不大于100%大气中，如水分以雨、雾、水灯形式直接溅落在金属表面上，表面存在肉眼看不见水膜（1um—1mm）发生腐蚀。土壤腐蚀：土壤是由土粒、水溶液、气体、有机物、带电胶粒和粘液胶体等各种组分构成极为复杂不均匀多项系统体系。而由于土壤构成和性能不均匀性而构成氧浓度差电池腐蚀称为土壤腐蚀。

海水腐蚀：海水中具有各种盐类，溶解氧等因素使其成为典型电解质溶液而产生电化学腐蚀。

杂散电流腐蚀：土壤中采用直流电大功率电器装置，由于绝缘不严而产生杂散电流引起腐蚀。

4、按水膜厚度大气腐蚀可以分为几类腐蚀，并阐明给类腐蚀特点。

答：按水膜厚度大气腐蚀可以分为三类：

（1）干大气腐蚀（1—10nm）：是金属不存在液膜时腐蚀。其特点时在金属表面形成看不见保护性氧化膜和某些金属失责现象。（2）潮大气腐蚀（10nm—1um）：指金属在相对湿度不大于100%大气中，表面存在肉眼看不见薄液膜层发生腐蚀。（3）湿大气腐蚀（1um—1mm）：金属在相对湿度不不大于100%大气中，如水分以雨、雾、水等形式直接溅落在金属表面上，表面存在肉眼看不见水膜发生腐蚀。

7、埋于土壤中钢管通过沙土和粘土两个区域，钢管腐蚀发生在那个部位，为什么？

答：沙土位置，土壤构成和性能不均匀性而构成氧浓度差电池腐蚀称为土壤腐蚀，而砂土层比较干燥氧含量高，氧气扩散好。

8、在大气、海洋和土壤环境中发生氧去极化腐蚀时，氧传递方式有什么差别。答：共同点：吸氧腐蚀

差别：大气，电化学腐蚀。吸附作用形成水膜，氧气传递靠水膜厚度

土壤：①吸附水蒸气②重要是土壤中微气孔，氧气传播等，土壤湿度和构造

海水：氧气通过电解质溶液扩散，影响因素重要有PH值、流动速度，盐度等。

11、影响海水腐蚀有哪些因素，如何防止海水腐蚀。

答：海水腐蚀：海水中具有各种盐类，溶解氧等因素使其成为典型电解质溶液而产生电化学腐蚀。影响海水因素重要有盐类、PH值、溶解氧、温度、流速等。

防止办法：（1）研制和应用耐海水腐蚀材料如钛、铜等（2）阴极保护，腐蚀最严重处采用护屏保护较合理，亦可采用简朴可行牺牲阳极法

（3）涂层如涂防锈漆等

5材料耐蚀性

1、解释下列词语

缓蚀剂：是一种当它以恰当浓度和形式存在于环境时可以防止或减缓腐蚀化学物质或符合物质。

缓蚀率：采用缓蚀剂保护时，其保护效率用缓蚀效率或抑制效率（Z）来表达，

定义如下：Z=V

0-V/V

，V

0、

V为未加和加入缓蚀剂时金属腐蚀速度。

电化学保护：是指通过施加外电动势将被保护金属电位移向免蚀区或钝化去，以防止金属腐蚀办法。

牺牲阳极法保护阴极：即被金属（阴极）和比它更活泼金属（阳极）相连接，在电解质溶液中构成宏观电池，依托活泼阳极金属不断溶解产生阴极电流对金属进行阴极极化。

阴极保护：将被保护金属作为阴极，进行外加阴极极化以减少或防止金属腐蚀办法。

阳极保护：将被保护设备与外加电流正极相连，使之成为阳极，进行阳极极化;使被保护设备腐蚀速度降到最小办法。阳极保护基本原理就是将金属进行阳极极化，使之进入钝态区而得到保护。

最小保护电流密度：使金属得到完全保护时所需电流密度。

最小保护电流电位：要使金属达到完全保护，必要将金属加以阴极极化，使她总电位达到气腐蚀微电池阳极平衡电位，此时电位。

2何谓危险型缓蚀剂，何谓安全性缓蚀剂？

答：危险型缓蚀剂：用量局限性时可以加快腐蚀速度缓蚀剂

安全性缓蚀剂：用量局限性时不会加快腐蚀速度缓蚀剂

3按缓蚀剂作用机理，缓蚀剂可以分为几种类型，简要阐明缓蚀电化学原理。

答：（1）阳极型—阳极极化率增长（2）阴极型—阴极极化率增长（3）混合型—抑制阴阳极过程

原理：（1）氧化膜型缓蚀剂：一缓蚀剂自身作为氧化剂或以介质中溶解氧作为氧化剂，使金属表面形成钝态氧化膜而减缓金属腐蚀（2）沉淀膜型缓蚀剂：能在金属表面形成防腐蚀沉淀膜（3）吸附膜型缓蚀剂：大多是有机缓蚀剂，通过缓蚀剂分子上极性基团物理吸附作用，蚀缓蚀剂吸附在金属表面。

5结合不锈钢阳极极化曲线，阐明阳极保护三个重要参数意义。

（1）致钝电流密度：金属在介质中能进入钝态临界电流密度，普通越小越好，可以减少设备投资和耗电量，同步能减小阳极溶解（2）维钝电流密度：代表着阳极保护时腐蚀速度（3）钝化区电位范畴，阳极保护时应当为之安全电位范畴，越宽越好。

8用极化图阐明极化保护原理，并阐明阴极保护重要参数，应如何选取这些参数。答：由外电路向金属通入电子，以供去极化还原反映所需，从而使金属氧化反映失去电子受抑制。当金属氧化反映速度降到零时，金属表面只发生去极化剂

阴极反映。阴极保护效果用保护度表达n=V

O —V/ V

重要参数（1）最小保护电流电位：要使金属达到完全保护，必要将金属加以阴极极化，使她总电位达到气腐蚀微电池阳极平衡电位，此时电位。

其数值与金属种类截至条件关于。普通依照经验数据或实验拟定。

（2）最小保护电流密度：使金属得到完全保护时所需电流密度。依照经验拟定。

工程材料的耐蚀性

第一章金属材料的耐蚀性 1 耐蚀材料：金属材料：铁碳合金的耐腐蚀性，耐腐蚀低合金钢，耐热钢与高温合金，不锈钢，铝和铝合金，镍和镍合金，其他有色金属及合金。非金属材料：非金属材料的腐蚀，合成树脂，常用塑料，橡胶，耐腐蚀无机非金属材料，炭、石墨材料，复合材料。 2 纯金属耐蚀的原因由于自身热力学稳定性而耐腐蚀；由于钝化而耐蚀；由于形成有保护作用的产物膜而耐蚀。 3 合金化提高耐蚀性加入适当的合金化元素，可以进一步提高材料的热力学稳定性；加入适当的合金化元素，提高材料的钝化能力；加入适当的合金化元素，形成表面保护膜的能力。 4 腐蚀的热力学条件：，去极化剂0还原反应的平衡点位大于金属M 氧化反应的平衡点位。 5 两类常见的去极化剂：氢离子，氧 6 金属腐蚀决定因素：热力学+动力学；热力学-反应倾向，动力学--反应速度 7 金属钝化条件：氧化性或含氧介质；金属非钝化条件：在非氧化性介质中或还原性介质；钝化膜的破坏： F-、Cl-、Br-等卤素离子。 8 工业性污染大气腐蚀性最强，其次是城市及沿海地区的大气，内地农村地区的大气腐蚀性最低。 9 耐蚀材料选用原则： 1强还原性或非氧化性环境：由于材料不易钝化或钝化膜不稳定，因此不宜使用可钝化材料，应选择依靠自身热力学稳定的耐腐蚀材料 2 氧化性很强的环境：应该选择钛与钛合金、锆合金等； 3 氯离子环境：不宜使用钝化金属； 4 允许的腐蚀速率：使用不同类型的材料和构件，耐蚀性要求相对较低的通用材料一般可允许有较高的腐蚀速率； 5 对受力结构或重要构件：特别要防止发生应力腐蚀破裂，选材时要避免可能导致应力腐蚀的材料—介质组合。 6 利用已有经验第六章铝和铝合金 1 合金元素对其耐蚀性的影响：电位正移元素：Mn 、Cu 和Si ；电位负移元素： Zn 和Mg ；牺牲阳极保护设计：加入Zn 、Al ，形成电位低的Al-Zn-Mg 第二相，作为阳极牺牲保护基体Al 相。 2 晶间腐蚀（1）腐蚀表现形势：腐蚀由表面开始，沿晶粒边界向材料内部发展；（2）两类情况 ① 晶间相电极电位比基体负：如Al-Mg 合金，其晶间相Mg5Al8电极电位比合金基体要低；② 晶间相电极电位比基体正：如Al-Cu 合金，其晶间相CuAl2电极电位比合金基体要正。第二章铁碳合金的耐蚀性 1 铁碳合金的结构类型：石墨最高为+0.37V ；铁素体最低为-0.44V ；渗碳体介于两者之间铁碳合金腐蚀的原因：由于组织的非均一性，铁碳合金与电解质溶液接触时，表面必然形成较大的电位差形成微电池结构，其中渗碳体和石墨作为阳极，而铁素体作为阴极，从而/0e e E E ->

金属材料耐腐蚀的选材顺序

金属材料耐腐蚀的选材顺序（由低到高）一、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序 1、奥氏体不锈钢： 1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9（304）→0Cr18Ni11Ti（321）→00Cr19Ni10（304L）0Cr17Ni12Mo2Ti （316）→00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu （904L）→00Cr27Ni31Mo4Cu 2、铁素体不锈钢： 0Cr13（410S）→0Cr13Al（405）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2→00Cr26Mo1→00Cr30Mo2 3、双相不锈钢： 00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）二、耐高温腐蚀用材的顺序 20＃→12Cr1MoV→12Cr2Mo1（2Cr-1Mo）→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91(10Cr9Mo1VNb）→0Cr25Ni20(310S) 三、耐应力腐蚀用材 16MnR→20R→12Cr1MoV 00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）0Cr13（410S）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2→00Cr26M o1 注：铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。材料的耐腐蚀性能钽：钽金属材料的耐腐蚀性能可同玻璃相比美，在环境温度下，除了氢氟酸外，对所有的酸都具有良好的耐腐蚀性，钽金属在高温下易被强碱腐蚀。钽金属对除了SO3-2及氟的酸性盐溶液以外的所有氢化性及非氢化性盐溶液具有较强的耐腐蚀性。在高温下在硫酸及碳酸溶液中易受腐蚀，非凡是氟离子存在时腐蚀会严重。 l蒙耐尔合金：蒙耐尔合金在有色金属与合金中，最耐氢氟酸（或氟化氢）腐蚀，在介质相当宽的浓度和强度范围内有很好的稳定性，也可用于氯化物，海水，碱等介质中作防腐材料。蒙耐尔合金不适用于强氧酸，如硝酸及亚硝酸，也不适用酸性铁盐，锡盐等溶液中。

腐蚀介质应该选什么泵

腐蚀的（气）液体不一定都选“不锈钢”泵很多客户是购泵要求不锈钢，是用在腐蚀气液体行业中的，腐蚀是化工设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢材质泵，这是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点，一起来了解一下：一、碱(氢氧化钠) 钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢的泵。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢的泵。二、氨(氢氧化氨) 大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。三、硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢材质的泵和铸铁材质的泵有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢泵如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。四、盐酸绝大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料)，含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。五、硝酸

金属材料的常规选用

为了避免因类似材料问题的再次出现，现将我对金属材料的一些常规知识以及材料的一般选用原则的心得体会写出来，与各位同仁一起交流和分享。一、金属材料的性能材料的性能主要包括力学性能、化学性能和加工工艺性能。材料的主要力学性能——抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性；材料的化学性能——耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性；材料的加工工艺性能——铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理工艺性能、冷加工工艺性能材料的工艺性在判断加工可能性方面起着重要的作用。铸造工艺性——指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生缩孔的倾向性等。锻造工艺性——指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性变形的能力等。焊接工艺性——指材料的焊接性能及焊缝产生裂纹的倾向性等。热处理工艺性——指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介质对它的渗透能力等。冷加工工艺性——指材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度及切削后可能达到的表面粗糙度等。二、材料的一般选用原则 1、材料的化学性能和耐腐蚀性能能满足工况介质的要求； 2、材料的加工工艺性能能满足设计的要求； 3、材料有好的性价比，经济效果明显。三、材料的耐腐蚀性及耐蚀材料选择 1、金属的腐蚀类型及特征：在腐蚀介质中选材时往往涉及的是材料的耐腐蚀性。金属材料的腐蚀类型及特征如下表所示：金属材料的腐蚀类型及特征腐蚀类型特征均匀腐蚀在金属材料的整个暴露表面或大面积上均匀地发生化学和电化学反应，金属宏观变薄。是常见的腐蚀现象。

晶间腐蚀沿金属晶粒边界发生腐蚀现象，主要特点是金属外部尺寸不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝。选择性腐蚀合金中某元素或某组织在腐蚀过程中选择性地受到腐蚀例如：铬锰钼氮双相钢在工业醋酸中发生的奥氏体选择性腐蚀。应力腐蚀开裂金属在持久1应力和特定的腐蚀介质联合作用下出现的脆性开裂特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小空或腐蚀小坑的底部，裂纹扩散有沿晶、穿晶和混合型三种，断口具有脆性断裂的特征。腐蚀疲劳金属受腐蚀介质和交变应力联合作用而引起的破损现象，其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹以致金属丧失疲劳强度裂缝多半穿晶粒，一般不分叉。导致疲劳腐蚀的介质有：酸性介质、氯化物、以及含H2S 、SO2、O2 等。点腐蚀金属的大部分表面不发生腐蚀和腐蚀轻微，局部地方出现腐蚀小空，并向深处延伸发展的腐蚀现象。缝隙腐蚀在电解质溶液中，金属与金属、或金属与非金属之间形成缝隙，由于足以使介质进入，又使介质处于停滞状态而发生的腐蚀。电偶腐蚀在电解质溶液中，两种或两种以上不同电位的金属相接触而使电位较负的金属发生的腐蚀。腐蚀部位常出现沟槽、凹坑等宏观现象。磨损腐蚀腐蚀性流体和固体颗粒与金属表面发生相对运动，尤其是涡流对金属表面的冲刷作用，同时又与裸露金属部分发生化学或电化学作用，从而引起的腐蚀，金属以腐蚀产物的形式从金属表面脱落后，其表面常出现带有方向性的凹槽、沟道、波纹、圆孔等腐蚀外形。氢腐蚀在高温高压下，H 与钢中的碳发生化学反应，导致钢材脆化的现象，特点是外部没有明显变化，但力学性能显著下降，断口呈脆性断裂，金相观察可见脱碳现象和晶间裂缝，有时可形成宏观鼓泡。 2、耐蚀材料选择 1、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序： 1) 奥氏体不锈钢： 1Cr18Ni9Ti —0Cr18Ni9( 304)—0Cr18Ni11Ti (321)—00Cr19Ni10 (304L ) 0Cr17Ni12Mo2Ti (316) —00Cr17Ni14Mo2 (316L ) —00Cr20Ni25Mo4.5Cu (904L ) 2 )铁素体不锈钢： 0Cr13 (410S)—0Cr13Al (405)—00Cr12Ti (409L)—00Cr17(430LX)—00Cr18Mo2 —00Cr26Mo1 — 00Cr30Mo2

腐蚀性介质阀门选材

腐蚀性介质工况下，如何选择化工阀门在腐蚀性介质工况下的阀门，防腐蚀就是化工设备最关键的地方，如果不能正确地选择化工阀门的金属材料，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工设备选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是不正确的，也是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点： 1.硫酸介质作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18 Ni9）、316（0Cr18 Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（F46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。 2.盐酸介质决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。但这样的介质如果温度超过了150℃，或者压力大于16公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了，而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小，不老化，寿命比一般的阀门要长得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。 3.硝酸介质一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。 4.醋酸介质它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。 5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多石化工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。 6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。 7.氯气（液氯）大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的，尤其是氯气带水的情况，包括各种的合金阀门，这种情况下，四氟阀门是个很不错的选择，但是生产氯碱的化工厂会发现：四氟阀用的时间稍微一长，扭矩力增大，四氟老化的问题就会凸显出来了，这种情况下发生

电极材料的耐腐蚀性能

1电极材料的耐腐蚀性能 (1)含钼不锈钢：(316L，00Cr17Ni14Mo2)对于硝酸，室温下＜5％硫酸，沸腾的磷酸，蚁酸，碱溶液，在一定压力下的亚硫酸，海水，醋酸等介质，有较强的耐腐蚀性，可广泛用于石油化工，尿素，维尼纶等工业．海水，盐水，弱酸，弱碱； (2)哈氏合金B：对沸点以下一切浓度的盐酸有良好的耐(HB)腐蚀性，也耐硫酸，磷酸，氢氟酸，有机酸等非氧化性酸，碱，非氧化盐液的腐蚀； (3)哈氏合金C：能耐环境的氧化性酸，如硝酸，混酸或铬(HC)酸与硫酸的混合物的腐蚀，也耐氧化性的盐类，如Fe+++，Cu++ak 或含其他氧化剂的腐蚀．如高于常温的次氩酸盐溶液，海水的腐蚀； (4)钛(Ti)：能耐海水，各种氯化物和次氯化盐，氧化性酸(包括发烟，硝酸)，有机酸，碱等的腐蚀．不耐较纯的还原性酸(如硫酸，盐酸)的腐蚀，但如果酸中含有氟化剂时，则腐蚀大为降低； (5)钽(Ta)：具有优良的耐腐蚀性，和玻璃很相似．除了氢氟酸，发烟硫酸，碱外，几乎能耐一切化学介质腐蚀．根据被测介质的种类与温度，来选定衬里的材质。 2衬里材料主要性能适用范围 (1)氯丁橡胶耐磨性好，有极好的弹性，<80℃、一般水、污水，Neoprene高扯断力，耐一般低浓度酸、泥浆、矿浆。

3碱盐介质的腐蚀聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能，耐酸碱<60℃、中性强磨损的Polyurethane性能略差。矿浆、煤浆、泥浆。 4聚四氟乙烯 (1)它是化学性能最稳定的一种，<180℃、浓酸、碱 (2)PTFE材料，能耐沸腾的盐酸、硫等强腐蚀性介质，酸、硝酸和王水，浓碱和各卫生类介质、高温种有机溶剂，不耐三氟化氯二氟化氧。 5聚全氟乙丙烯F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、<180℃盐酸、硫，不粘性和不燃性与PTFE相仿，酸、王水和强氧化。F46材料强度、耐老化性、耐温性剂等，卫生类介质。能和低温柔韧性优于PTFE。与金属粘接性能好，耐磨性好于PTFE，具有交好的抗撕裂性能。 6电极材质的选择电极材质的选择应根据被测介质的腐蚀性、磨耗性，由用户选定，对一般介质，可查有关腐蚀手册，选定电极材质；对混酸等成分介质，应做挂片试验。

材料耐腐蚀性能的评价方法

1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时，一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。也就是说，材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀，从而导致工程结构的失效。因此，如何评价在工况环境下，材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。概括起来，工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类：重量法、表面观察法和电化学测试法。 1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本，同时也是最为有效可信的定量评价方法。尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点，但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化，可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。也正因为如此，它一直在腐蚀研究中广泛使用，是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。重量法分为增重法和失重法两种，他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样，后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时，应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后，在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况，通常可以考虑采用失重法。例如，通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时，就通常采用失重法, 图1。

而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况，例如材料的高温腐蚀，通常可以考虑采用增重法图2。为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较，必须采用电位面积上的重量变化为表示单位，及平均腐蚀速度，如g.m -2 h -1 。根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度，如m/a 。这两类的速度之间的图1 失重法测试镁合金腐蚀速度 Ni –30Cr –8A l –0.5Y 铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在（a ）1000℃高温氧化增重动力学曲线 (b) Na 2SO 4+25%wtNaCl 热腐蚀增重动力学曲线

各种不锈钢的耐腐蚀性能

型号 301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。型号 302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。型号 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。型号 304—通用型号；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。型号 309—较之304有更好的耐温性。型号 316—继304之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢型号 408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。型号 409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。型号 410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。型号 420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。型号 430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。型号 440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。500 系列—耐热铬合金钢。 600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。型号 630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。

不同材料腐蚀余量的选取

不同材料腐蚀余量的选取不锈钢的腐蚀裕度不一定取0，一般取0，并不是完全没有腐蚀，只是说腐蚀非常非常小，可以忽略，所以取0。我们最近做的一个项目，业主就要求所有不锈钢腐蚀裕度取1mm，前些日子做了一个塔，用的是S30403(304L)的材质，介质是60%左右的硝酸，压力是，温度是160度左右。腐蚀余量取的是1mm. 之前我们一个专家有说过，一般来讲，选用不锈钢材质，腐蚀余量一般情况都为0，如果不锈钢的腐蚀余量不为0为啥选不锈钢但是具体是否为零这要看介质的腐蚀程度和腐蚀速率，经老工程师的探讨，最终发现在此温度下，304L对于60%的硝酸耐腐蚀性为良好，所以表示可以用，担不代表无腐蚀。楼主也不妨查下腐蚀手册或者和工艺交流下，并不是所有的不锈钢的腐蚀余量都是为零的中腐蚀裕量中定义：为防止容器受压元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量，具体规定如下 a.对有均匀腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器设计使用年限和介质对金属材料的腐蚀速率（及磨损速率）确定腐蚀余量； b.容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采取不同的腐蚀余量； c.介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于1mm。新版150已将旧版150中的第4点. 对于不锈钢制容器，当介质的腐蚀性极微时，可取腐蚀余量C2=0，所以设计人员应考虑实际情况可

可能的失效模式并给出容器元件的腐蚀裕量，对于产生晶间腐蚀、应力腐蚀或点腐蚀的局部腐蚀的情况，应从耐腐蚀材料选择考虑。所以不锈钢制容器的腐蚀余量不一定选取0mm。 1 不锈钢在可用的条件下，均匀腐蚀的腐蚀率一般都很小； 2 选用不锈钢的管材和板材往往根据需要按照基本规格所确定； 3 不锈钢的腐蚀问题多数是局部腐蚀的问题，所以在使用不锈钢时更多考虑的是环境条件会不会引起不锈钢的局部腐蚀，换句话说，环境和介质会不会是对不锈钢造成敏感性腐蚀如孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等。对于存在冲刷腐蚀条件的部位，则应当考虑腐蚀裕量，例如在管线的弯头部位等，可以采用壁厚比较厚的管来弯制，或直接选用厚壁弯头。为防止容器元件由于腐蚀，机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量(腐蚀余量有三种：,3mm, 具体规定如下：对有腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量；介质为压缩空气，水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于1mm 工程上的腐蚀裕量一般是根据管道材料和工艺介质来划分：碳钢一般工艺介质碳钢弱腐蚀性工艺介质

酸碱选材,耐腐蚀材质常规选材

1.硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（F46）是一种更为经济的选择。 2.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。 3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。 4.醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。

5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。 6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。 7.盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。 8.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可适用，具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。还有许多其它介质不能在此一一介绍，总之在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。

材料腐蚀知识点

1.金属材料最重要、最常见的破坏形式是断裂、磨损和腐蚀。（1）断裂（crack）是指金属构件受力超过其弹性极限、塑性极限而发生的破坏。可从不同角度分为脆性断裂、塑性断裂、沿晶断裂、穿晶断裂、机械断裂等等。断裂的结果，使构件失效，但金属材料本身还可重新熔炼再用。（2）磨损(wear)是指金属表面与其相接触的物体或与其周围环境发生相对运动，因摩擦而产生的损耗或破坏。它是个渐变过程。有时磨损了的零件还可修复。例如，用电刷镀可修复轻微磨损的轴。（3）腐蚀(corrosion)是指金属在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。从不同角度，曾对腐蚀下过不同的定义，如： (1)“材料因与环境反应而引起的损坏或变质”； (2)“除了单纯机械破坏之外的一切破坏”； (3)“冶金的逆过程”； (4)“材料与环境的有害反应”。 2.金属腐蚀（Corrosion of metals）：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。就是说，金属腐蚀发生在金属与介质间的界面上。由于金属与介质间发生化学或电化学多相反应，使金属转变为氧化(离子)状态。可见，金属及其环境所构成的腐蚀体系以及该体系中发生的化学和电化学反应就是金属腐蚀学的主要研究对象。一、腐蚀分类方法由于腐蚀领域广而且多种多样，因此有不同的分类方法。最常见的是从下列不同角度分类：(1) 腐蚀环境:按腐蚀环境分类最合适，可分为潮湿环境、干燥气体、熔融盐，各种腐蚀试验研究方法主要取决于腐蚀环境； (2) 腐蚀机理：潮湿环境下属电化学机理，干燥气体中为化学机理。 (3) 腐蚀形态类型：点蚀、应力腐蚀、断裂 (4) 金属材料：在手册中是常见的和实用的，但从分类学观点来看，效果不好。 (5) 应用范围或工业部门：实为按环境分类的特殊应用 (6) 防护方法：是从防腐蚀出发，根据采取措施的性质和限制进行分类，如： a. 改变金属材料本身。如改变材料的成分或组织结构，研制耐蚀合金。 b. 改变腐蚀介质。如加入缓蚀剂，改变介质的pH值等。 c.改变金属/介质体系的电极电位。如阴极保护和阳极保护等。 d.借助表面涂层把金属与腐蚀介质分开。二、按腐蚀环境分类根据腐蚀环境，腐蚀可分为下列几类。 1.干腐蚀(dry corrosion) (1) 失泽:金属在露点以上的常温干燥气体中腐蚀(氧化)，生成很薄的表面腐蚀产物，使金属失去光泽，为化学腐蚀机理。 (2) 高温氧化:金属在高温气体中腐蚀(氧化)，有时生成很厚的氧化皮。在热应力或机械应力作用下可引起氧化皮剥落。属于高温腐蚀。 2. 湿腐蚀(humid corrosion) 湿腐蚀主要是指潮湿环境和含水介质中的腐蚀。绝大部分常温腐蚀属于这一种。为电化学腐蚀机理。湿腐蚀又可分为以下两类。 (1) 自然环境下的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀。 (2) 工业介质中的腐蚀：酸、碱、盐溶液中的腐蚀；工业水中的腐蚀；高温高压水中的腐蚀。

材料的腐蚀与防护知识点复习用

1.常见得三种失效形式：腐蚀、断裂、磨损。 2.材料腐蚀:材料受环境介质得化学作用或者电化学作用而变质与破坏得现象。 3.控制腐蚀得可用方法: (1)合理得结构设计. (2)正确选材与发展新型耐腐蚀材料。 (3)采用合理得表面工程技术。 (4)改善环境与合理使用缓蚀剂。 (5)电化学保护。 4.腐蚀分类: (1)按腐蚀机理分类:化学腐蚀、电化学腐蚀。 (2)腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下得腐蚀断裂。 5.电化学腐蚀就是指金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起得金属材料服腐蚀破坏. 6.电极：电极电位较低得电极为负极，电极电位较高得电极为正极;发生氧化反应得为阳极,发生还原反应得为阴极。 7.电化学腐蚀与化学腐蚀得比较：项目化学腐蚀电化学腐蚀介质干燥气体或非电解质溶液电解质溶液反应式∑viMｉ=0 ∑vｉＭiｎ＋±ne=０过程规律化学反应动力学电极过程动力学能量转换化学能与热化学能与电能电子传递直接得，不具方向性，测不出电流间接，有一定方向性，可测出电流反应区在碰撞点上瞬时完成在相对独立得阴、阳极区同时完成产物在碰撞点直接形成一次产物在电极上形成,二次产物在一次产物相遇处形成温度主要高温下室温或高温下 8.由于电池负极进行得就是氧化反应，其负极就是阳极,正极上进行得就是还原反应，其正极就是阴极。 9.金属腐蚀得电化学历程: 阴极过程:金属以离子形式溶解进入溶液，等电量得电子留在金属表面，并通过电子导体向阴极移动。即，阳极发生氧化反应M→Mn++ ne 阳极过程: 电解质溶液中能够接受电子得物质从金属阴极表面捕获电子而生成新得物质。即，阴极发生还原反应：Ｄ+nｅ→[D? ne］电荷传递：电荷得传递在金属中依靠电子从阳极流向阴极;在溶液中就是依靠离子得电迁移. 10.电极电位由下述三种情况之一产生： (1)金属浸入电解质溶液之后，金属表面得正离子由于极性水分子得作用，将发生水化.若水化时产生得水化能足以克服金属晶格中正离子与电子之间得引力，则金属表面一部分正离子就会脱离金属进入溶液中形成水化离子.等量得负电荷留在金属表面使金属表面带负电. (2)金属浸入在电解质溶液中后，如果水化能不足以克服金属得点阵键能,则金属表面能从溶液中吸收一部分水化了得金属阳离子,结果使金属表面带正电。

常见腐蚀介质材料选择

一直以来，腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料"，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点： 1.硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，例如：浓硫酸离心泵但它不适合高速流动的硫酸；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵（F46）是一种更为经济的选择。 2.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。 3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。 4.醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。 5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。 6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。 7.盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。 8.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可适用，具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。还有许多其它介质不能在此一一介绍，总之在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。 -----------------------------------------摘自网络、进攻参考

材料腐蚀复习

一、名词解释哈菲价法则：合金元素对金属氧化物晶体缺陷影响的规律。应力腐蚀：是指敏感材料在拉应力和特定介质的共同作用下引起的断裂。晶间腐蚀：是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。在金属（合金）表面无任何变化的情况下，使晶粒间失去结合力，金属强度完全丧失，导致设备突发性破坏。腐蚀疲劳：是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。点（孔）腐蚀：是一种腐蚀集中在金属（合金）表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式。全面腐蚀：是指整个金属表面均发生腐蚀，它可以是均匀的也可以是不均匀的。潮大气腐蚀：相对湿度Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。干大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。

湿大气腐蚀：相对湿度Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加， V-逐渐减小。杂散电流腐蚀：是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的破坏的腐蚀。牺牲阳极法阴极保护：在被保护的金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，依靠它不断溶解所产生的阴极电流对金属进行阴极极化。选择性氧化：如果合金中B组元的浓度低于临界浓度，则最初在合金表面只形成AO，B组元从氧化膜/金属界面向合金内部扩散。但由于B组元与氧亲和力大，随着氧化的进行，当界面处B的浓度达到形成BO的临界浓度时，将发生B+AO---A+BO的反应，氧化产物将转变为BO。这种情形称为合金的选择性氧化。选择腐蚀：是指多元合金中较活泼组分或负电性金属的优先溶解。电化学保护 :通过施加外电动势将被保护的金属的电位移向免蚀区或钝化区，以减小或防止金属腐蚀的方法。活化极化（电化学极化）：如果金属离子进人到溶液里的速度小于电子从阳极迁移到阴极的速度，则阳极上就会有过多的带正电荷金属离子的积累，由此引起电极双电层的负电荷减少，于是阳极电位就向正方向移动，产生阳极极化。浓差极化：在阳极过程中产生的金属离子首先进入阳极表面附近的溶液中，如果进入到溶液中的金属离子向远离阳极表面的溶液扩散得缓慢时，会使阳极附近的金属离子浓度增加，阻碍金属继续溶解．必

各种材料的耐腐蚀性

说明：材料耐腐蚀性能含钼不锈钢： (316L)对于硝酸，室温下＜5% 硫酸，沸(00Cr17Ni14Mo2)腾的磷酸，蚁酸，碱溶液，在一定压力下的亚硫酸，海水，醋酸等介质，有较强的耐腐蚀性，可广泛用于石油化工，尿素，维尼纶等工业．海水，盐水，弱酸，弱碱；哈氏合金B: 对沸点以下一切浓度的盐酸有良好的耐（HB）腐蚀性，也耐硫酸，磷酸，氢氟酸，有机酸等非氧化性酸，碱，非氧化盐液的腐蚀；哈氏合金C：能耐环境的氧化性酸，如硝酸，混酸或铬（HC）酸与硫酸的混合物的腐蚀，也耐氧化性的盐类，如Fe+++，Cu++ak或含其他氧化剂的腐蚀．如高于常温的次氩酸盐溶液，海水的腐蚀；钛（Ti）：能耐海水，各种氯化物和次氯化盐，氧化性酸（包括发烟，硝酸），有机酸，碱等的腐蚀．不耐较纯的还原性酸（如硫酸，盐酸）的腐蚀，但如果酸中含有氟化剂时，则腐蚀大为降低；钽(Ta)：具有优良的耐腐蚀性，和玻璃很相似．除了氢氟酸，发烟硫酸，碱外，几乎能耐一切化学介质腐蚀．根据被测介质的种类与温度，来选定衬里的材质。衬里材料主要性能适用范围氯丁橡胶耐磨性好，有极好的弹性，<80℃、一般水、污水,Neoprene高扯断力，耐一般低浓度酸、泥浆、矿浆。碱盐介质的腐蚀。聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能，耐酸碱 <60℃、中性强磨损的 Polyurethane 性能略差。矿浆、煤浆、泥浆。聚四氟乙烯它是化学性能最稳定的一种 <180℃、浓酸、碱,PTFE 材料，能耐沸腾的盐酸、硫等强腐蚀性介质，酸、硝酸和王水，浓碱和各卫生类介质、高温种有机溶剂，不耐三氟化氯二氟化氧。 F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、〈180℃盐酸、硫,不粘性和不燃性与P TFE相仿，酸、王水和强氧化,F46材料强度、耐老化性、耐温性剂等，卫生类介质。能和低温柔韧性优于PTFE。与金属粘接性能好，耐磨性好于PTFE，具有交好的抗撕裂性能。

材料腐蚀的种类、危害及解决办法

材料腐蚀的种类、危害及解决办法腐蚀是指材料受周围环境的作用，发生有害的化学变化、电化学变化或物理变化而失去其固有性能的过程。通常环境介质对材料有各种不同的作用，其中有多种作用可导致材料遭受破坏，但只有满足以下两个条件，才称为腐蚀作用：①材料受介质作用的部分发生状态变化，转变成新相。②在材料遭受破坏过程中，整个腐蚀体系的自由能降低。材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中；后者发生在具有离子导电性的介质中，故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小，没有特别严重的部位，也没有特别轻微的部分。局部腐蚀是材料表

面的腐蚀破坏集中发生在某一区域，主要有孔蚀、缝隙腐蚀、

晶间腐蚀等。选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中，其活性组元产生选择性溶解，由金属材料合金组分的电化学差异所致。按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等。金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境中或者在工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏，这种现象称为腐蚀，其中也包括上述因素与力学因素或者生物因素的共同作用。某些物理作用例如金属材料在某些液态金属中的物理溶解现象也可以归入金属腐蚀范畴。一般而言，生锈专指钢铁和铁基合金而言，它们在氧和水的作用下形成了主要由含水氧化铁组成的腐蚀产物铁锈。有色金属及其合金可以发生腐蚀但并不生锈，而是形成与铁锈相似的腐蚀产物，如铜和铜合金表面的铜绿，偶尔也被人称作铜锈。由于金属和合金遭受腐蚀后又回复到了矿石的化合物状态，所以金属腐蚀也可以说是冶炼过程的逆过程。上述定义不仅适用于金属材料，也可以广义地适用于塑料、陶瓷、混凝土和木材等非金属材料。例如，涂料和橡胶由于阳光或者化学物质的作用引起变质，炼钢炉衬的熔化以及一种金属被另一种金属熔融液态金属腐蚀，这些过程的结果都属于材料腐蚀，这是一种广义的定义。金属及其合金至今仍然被公认为是最重要的结构材料，所以金属腐蚀自然成为最引人注意的问题之一。腐蚀破坏的形式种类很多，在不同环境条件下引起金属腐蚀的原因不尽相同，而且影响因素也非常复杂。为了防止和减缓腐蚀破坏及其损伤，通过改变某些作用条件和影响因素而阻断和控制腐蚀过程，由此所发展的方法、技术及相应的工程实施成为防腐蚀工程技术。关于腐蚀还有一些其他形式的定义，比如可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀，干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀。由于大气中普遍含有水，化工生产中也经常处理各种水溶液，因此湿腐蚀是最常见的，但高温操作时干腐蚀造成的危害也不容忽视。金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。与此同时在接触水溶液的金属表面，电子有大量机会被溶液中的某种物质中和，中和电子的过程是还原过程，即阴极过程。常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极

强酸强碱等腐蚀性介质阀门选型

在腐蚀性介质工况下的阀门，防腐蚀就是化工设备最关键的地方，如果不能正确地选择化工阀门的金属材料，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工设备选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是不正确的，也是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点： 1.硫酸介质作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（F46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。 2.盐酸介质决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。但这样的介质如果温度超过了150℃，或者压力大于16公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了，而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小，不老化，寿命比一般的阀门要长得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。 3.硝酸介质一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。 4.醋酸介质它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。 5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多石化工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。 6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。 7.氯气（液氯）大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的，尤其是氯气带水的情况，包括各种的合金阀门，这种情况下，四氟阀门是个很不错的选择，但是生产氯碱的化工厂会发现：四氟阀用的时间稍微一长，扭矩力增大，四氟老化的问题就会凸显出来了，这种情况下发生的泄露就是致命的了。可以考虑用衬四氟陶瓷球芯替换原来的普通衬四氟阀门，利用陶瓷的自润滑性和四氟的耐腐蚀会有完美的效果。 8.盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。