腐蚀问题
不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案

不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案
不锈钢焊缝腐蚀是指在不锈钢焊接过程中,焊缝处出现的腐蚀现象。
这种腐蚀会导致不锈钢焊接件的使用寿命缩短,甚至出现安全隐患。
不锈钢焊缝腐蚀的原因主要有以下几点:
1. 焊接时产生的气孔、夹杂物和氧化皮等缺陷会破坏不锈钢的保护膜,从而形成腐蚀点。
2. 不锈钢焊接时,由于热影响区的晶粒尺寸增大,导致晶间腐蚀的发生。
3. 在高温高压环境下,不锈钢焊缝处容易发生应力腐蚀开裂。
针对不锈钢焊缝腐蚀问题,可以采取以下的处理方案:
1. 选择优质的不锈钢焊接材料,并严格控制焊接工艺,避免在焊接过程中产生缺陷。
2. 在不锈钢焊接过程中,采用合适的保护气体,减少氧化皮的产生,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。
3. 针对晶间腐蚀问题,可以采用焊缝后热处理的方法,使晶粒尺寸重新变小,降低晶间腐蚀的发生。
4. 针对应力腐蚀开裂问题,可以通过降低焊接件的应力水平来减少应力腐蚀开裂的风险。
总之,要想有效解决不锈钢焊缝腐蚀问题,必须从材料、工艺和环境等多个方面进行综合考虑,采取相应的措施来降低腐蚀的风险,提高不锈钢焊接件的使用寿命。
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水系锌离子电池腐蚀原因

水系锌离子电池腐蚀原因水系锌离子电池是一种新型的电池技术,具有高能量密度、环境友好等优点,在储能领域有着广泛的应用前景。
然而,水系锌离子电池在使用过程中存在腐蚀问题,这对其长期稳定性和寿命产生了一定的影响。
本文将从电解液、电极材料和工作条件等方面分析水系锌离子电池腐蚀问题的原因。
电解液是水系锌离子电池中的一个重要组成部分。
在水系锌离子电池中,通常采用含有氢氧化钠的水溶液作为电解液。
然而,水溶液中的氢氧化钠会与锌金属发生反应,生成氢气和氢氧化锌。
这种反应导致了电解液中氢氧化钠的浓度下降,从而降低了水系锌离子电池的性能。
电极材料也是水系锌离子电池腐蚀的一个重要原因。
在水系锌离子电池中,锌金属通常用作负极材料,而二氧化锰、二氧化钛等材料通常用作正极材料。
然而,锌金属在电化学反应中容易发生腐蚀,在水系锌离子电池的充放电过程中,锌金属会与电解液中的氢氧化钠发生反应,生成氢气和氢氧化锌。
这种锌的腐蚀现象会导致电极材料的损耗和电池性能的下降。
工作条件也会影响水系锌离子电池的腐蚀问题。
在水系锌离子电池的使用过程中,温度、湿度等环境因素会对电池的腐蚀速度产生影响。
较高的温度和湿度会加速电池中的腐蚀反应,从而降低电池的稳定性和寿命。
因此,在设计和使用水系锌离子电池时,需要合理控制工作条件,以减缓腐蚀的发生。
水系锌离子电池腐蚀的原因主要包括电解液的化学反应、电极材料的腐蚀以及工作条件的影响。
为了解决这一问题,可以通过调整电解液的配方,选择更加抗腐蚀的电极材料,以及优化工作条件等方式来改善水系锌离子电池的稳定性和寿命。
未来的研究还需要深入探索水系锌离子电池腐蚀机理,并提出更有效的腐蚀抑制方法,以推动水系锌离子电池技术的进一步发展。
金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护大家好,今天我们要探讨的话题是金属的腐蚀问题以及如何有效地进行防护。
金属在我们的日常生活中无处不在,从建筑结构到家用电器,金属制品都扮演着重要的角色。
然而,金属也很容易受到腐蚀的影响,导致使用寿命缩短、外观破损等问题。
那么,究竟什么是金属腐蚀,腐蚀的原因是什么呢?接下来,让我们一起来深入了解。
金属腐蚀是什么?金属腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应,造成金属表面逐渐损耗或形成新的物质的过程。
最常见的金属腐蚀形式是金属氧化,即金属表面与氧气发生反应,形成金属氧化物。
这种反应会导致金属失去原有的性能,产生锈蚀、褪色等现象。
金属腐蚀的原因金属腐蚀的原因主要包括以下几个方面:湿度:高湿度环境会加速金属腐蚀的速度,特别是在潮湿的气候条件下。
化学物质:空气中的氧气、二氧化硫等化学物质会促进金属腐蚀的发生。
电解质存在:金属表面存在电解质时,会形成电化学腐蚀,加速金属损耗。
如何进行金属防腐?针对金属腐蚀问题,我们可以采取一些措施进行有效的防护:涂层保护:通过表面涂层,如漆、油漆、镀层等,形成一层保护膜,隔绝金属与外界环境的接触,起到防腐作用。
金属镀层:将金属表面镀上一层其他金属或合金,形成复合材料,提高金属抗腐蚀性能。
防护涂料:选择具有防腐效果的防护涂料,如含锌涂料、环氧树脂涂料等,提高金属耐腐蚀性。
金属腐蚀是一个普遍存在的问题,但我们可以通过科学的方法进行有效防护。
通过对金属腐蚀原理的了解,选择合适的防护措施,可以延长金属制品的使用寿命,保持其良好的外观和性能。
让我们一起关注金属腐蚀问题,为保护环境、延长金属产品的使用寿命而共同努力。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
油气集输管道腐蚀的原因与对策

油气集输管道腐蚀的原因与对策随着石油和天然气资源的不断开发利用,油气集输管道作为能源运输的重要通道,承载着国民经济的发展重任。
管道的腐蚀问题一直是困扰着管道运输行业的难题。
管道腐蚀不仅会导致能源泄漏事故,对环境和人类安全造成严重的威胁,也会造成经济和资源的浪费。
对管道腐蚀问题进行深入的研究和控制至关重要。
本文将主要从油气集输管道腐蚀的原因和对策两个方面进行探讨。
一、腐蚀的原因1. 外部环境因素管道腐蚀的原因之一是受到外部环境因素的影响,例如土壤条件、气候等。
土壤中的酸性物质、含盐成分等都可能对管道产生腐蚀作用。
而气候方面,长期的高温、高湿、强光等也会对管道产生腐蚀影响。
管道受到机械摩擦、撞击等外部作用也会导致管道的腐蚀。
2. 内部介质管道腐蚀的原因之二是受到内部介质的影响。
输送的油气介质中可能含有一定的腐蚀性物质,例如硫化氢、氯化物等。
这些物质在管道内部长期的作用下,会对管道产生腐蚀作用。
输送介质中的杂质、悬浮颗粒物也会对管道产生腐蚀影响。
3. 材料因素管道腐蚀的原因之三是受到材料因素的影响。
管道的材料选择和质量直接关系到管道的抗腐蚀能力。
若材料的选择不当、质量不过关,就容易造成管道的腐蚀。
金属材料容易受到电化学腐蚀的影响,而非金属材料则容易受到化学侵蚀的影响。
二、腐蚀的对策1. 选择合适的材料为了减少管道的腐蚀,首先需要选择抗腐蚀性能好的管道材料。
要根据输送介质的特性,选择相应的耐腐蚀材料,如不锈钢、合金钢等。
而且,在材料的选择上还要考虑管道的工作环境、工作温度等因素,确保材料的抗腐蚀性能符合使用要求。
2. 表面处理管道腐蚀的对策之一是对管道表面进行适当的处理。
可以采用镀锌、喷涂等方式对管道表面进行防护,形成一层保护膜,防止外部环境的侵蚀。
还可采用防腐漆、防腐涂料等防护材料进行表面涂覆,提高管道的抗腐蚀性能。
3. 抗腐蚀涂层在谈论管道腐蚀的对策时,抗腐蚀涂层是一个非常重要的技术手段。
抗腐蚀涂层是一种混合型材料,可以形成一层致密的防护膜,能有效隔绝介质与管壁的接触,减少腐蚀的发生。
酸性水罐腐蚀安全问题及防范措施

嵇阳,中国石油大学(华东)化工学院在职研究生,主要研究方向:化学工程领域化工安全环保,高级工程师,现在中国石油克拉玛依石化有限责任公司质量安全环保处从事安全环保工作。
通信地址:新疆克拉玛依市克拉玛依石化有限责任公司质量安全环保处,834000酸性水罐腐蚀安全问题及防范措施嵇阳1 陆培新2 高占利2(1.中国石油大学(华东)化工学院;2.中国石油克拉玛依石化有限责任公司)摘 要 为消除某炼化企业酸性水贮罐腐蚀情况及腐蚀带来的安全隐患,提出减缓腐蚀及防止罐内油气着火爆炸等事故的防范措施。
分析腐蚀产物FeS形成原因及引发着火爆炸的危险性,阐述了氮封系统和可靠的防腐材料进行腐蚀抑制等防范措施运用中的系统压力控制、腐蚀产物堵塞问题解决办法。
提出以下措施:采用有效的防腐涂料抑制腐蚀;采用材料改性及表面防护技术,提高罐体耐低温H2S腐蚀能力;使用氮封系统时,选择安装适宜口径的呼吸阀;定期检查氮封系统排气线内腐蚀产物积存情况;有效控制因FeS氧化放热引起的自燃或爆炸事故。
关键词 安全;酸性水罐;腐蚀;防范DOI:10.3969/j.issn.1005 3158.2018.05.008 文章编号:1005 3158(2018)05 0029 020 引 言炼化企业酸性水贮罐受进水中硫、氨氮类等物质影响,均会出现程度不同的腐蚀问题,不同的生产流程,会产生不同类的腐蚀,常温酸性水罐常见的腐蚀类型有:湿硫化氢(H2S)腐蚀、盐酸腐蚀和铵腐蚀。
腐蚀产物中的铵盐会堵塞管线,硫化亚铁(FeS)沉积物不仅堵塞管线,还因为自燃性,在特定环境中会造成贮罐着火事故。
本文根据酸性水原料主要组分统计,结合酸性水对铁的腐蚀原理,分析了某企业在役的两类酸性水罐腐蚀情况,分析其可能出现的安全问题,针对性地提出减缓腐蚀及防止罐内油气着火爆炸等事故的防范措施。
1 酸性水罐情况1.1基本情况1#、2#罐为无氮封常压拱顶立罐,罐顶未设置氮封,为了吸收罐内挥发出的酸性气体,在罐顶部气相增加一条管线,将酸性气导入除臭剂罐,利用除臭剂吸收H2S后,尾气排向下一工艺单元;3#罐为有氮封拱顶罐,罐顶部透光孔、量油孔、人孔等与大气直联的设施被全部封闭,进水过程中,罐内氮气及部分酸性气可通过与罐顶相连的排气线(垂直于地面)进入碱洗罐内,与碱洗罐内的NaOH溶液接触脱除硫化氢气体,尾气从碱洗罐顶的气体外排线排空。
延迟焦化装置腐蚀原因分析与对策

延迟焦化装置腐蚀原因分析与对策延迟焦化装置是炼油工业中常用的设备之一,用于将重质石油切割成较轻的石油产品。
在延迟焦化装置运行的过程中,腐蚀问题是一个常见的技术难题。
本文将对延迟焦化装置腐蚀原因进行分析,并提出相应的对策。
1. 高温环境:延迟焦化装置中气体和液体都处于高温环境下,高温容易促进腐蚀反应的进行。
高温环境还会使金属材料的蠕变和应力腐蚀开裂等问题加剧。
对策:选择耐高温的材料和涂层,如镍基合金、不锈钢等,可以有效降低高温环境下的腐蚀问题。
通过冷却系统和隔热措施,降低设备温度,也可以减缓腐蚀速度。
2. 高温下的硫化物腐蚀:在延迟焦化装置中,存在一些含硫化物的物质,如硫化氢、硫酸和含硫油品等,它们会与金属表面反应,生成黄铜、黄铜绿等腐蚀产物。
对策:加强硫化物的监测和控制,确保含硫物质的浓度在安全范围内。
加装除硫装置、增加碱洗灰灰塔等处理设备,可以有效减少硫化物对设备的腐蚀。
3. 延迟焦化装置中的酸性物质:延迟焦化装置中经常使用一些酸性物质,如稀盐酸、硝酸等,这些物质会对设备表面产生腐蚀作用。
对策:采用酸性物质的替代品,选择性能更好的缓蚀剂,加强设备的保护涂层等,可以减轻酸性物质对设备的腐蚀。
4. 介质中的悬浮颗粒物:延迟焦化装置中运行的介质中往往含有固体颗粒,这些颗粒物会磨损金属表面,加速腐蚀作用的进行。
对策:在介质中加入过滤装置,减少悬浮颗粒物的含量;采用耐磨材料和涂层,增加金属表面的耐磨性。
延迟焦化装置腐蚀的原因主要包括高温环境、高温下的硫化物腐蚀、酸性物质的腐蚀和介质中的悬浮颗粒物等。
针对这些原因,可采取的对策包括选择耐高温材料和涂层、控制硫化物浓度、加装除硫装置、减少酸性物质的使用、加强设备保护涂层、过滤介质中的悬浮颗粒物等。
通过合理的措施和对策,能够降低延迟焦化装置的腐蚀问题,延长设备寿命,提高生产效益。
金属的腐蚀原理防腐技术措施和应用场景

金属的腐蚀原理防腐技术措施和应用场景金属的腐蚀问题一直是工程领域中需要解决的重要难题之一。
腐蚀会导致金属材料的损耗、性能下降甚至结构破坏,给工业生产和生活带来很大的影响。
为了延长金属材料的使用寿命,科学家和工程师们提出了各种各样的防腐技术和措施。
本文将介绍金属的腐蚀原理、常见的防腐技术措施以及应用场景。
一、金属的腐蚀原理金属的腐蚀是指金属在特定环境下与周围介质发生氧化还原反应,造成金属表面的金属离子溶解掉或形成新的化合物。
常见的腐蚀形式有电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的一种腐蚀形式。
当金属表面存在不均匀的电位差时,形成电化学腐蚀电池,金属作为阳极处于电化学腐蚀的位置。
阳极反应导致金属的离子溶解,而阴极反应则是还原过程。
电化学腐蚀通常在潮湿环境中发生,如海水、土壤和大气中。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电解质介质(如酸、碱等)发生的一种腐蚀形式。
在化学腐蚀中,金属表面与介质中的活性物质直接发生化学反应,形成稳定的化合物。
不同的金属对不同的化学物质有不同的腐蚀敏感性,一些金属可以在特定的酸或碱溶液中很容易发生化学腐蚀。
3. 微生物腐蚀微生物腐蚀是由微生物所引起的金属材料腐蚀。
微生物可以通过产生酸、产生腐蚀性代谢产物、吸附在金属表面等方式导致腐蚀。
微生物腐蚀广泛存在于土壤、水体、沉积物等环境中,对金属设备和管道的腐蚀破坏较为严重。
二、防腐技术措施为了减缓金属材料的腐蚀速度,延长其使用寿命,人们开发了多种防腐技术措施,常见的包括涂层保护、金属表面处理、合金改性以及阳极保护等。
1. 涂层保护涂层保护是通过在金属表面形成一层保护膜来防止金属与环境接触,减少腐蚀的发生。
常见的涂层材料包括涂漆、涂料、电镀等。
这些材料可以形成一层致密的膜,防止氧气、水分等腐蚀性物质渗入金属表面,起到防融化、隔绝和隔离的作用。
2. 金属表面处理金属表面处理是通过改变金属表面的物理或化学性质来提高其抗腐蚀性能。
奥氏体钢管线焊接区域腐蚀原因及对策

奥氏体钢管线焊接区域腐蚀原因及对策奥氏体钢管在焊接区域容易出现腐蚀的问题,这给管道的使用和维护带来了很大的困扰。
本文将从腐蚀原因和对策两个方面进行探讨。
一、腐蚀原因1. 焊接热影响区域(HAZ)的腐蚀:焊接过程中,由于高温和快速冷却,HAZ区域的晶粒会发生相变,形成了腐蚀倾向性较大的组织。
当该区域暴露在潮湿的环境中,容易受到腐蚀。
2. 焊接时产生的残余应力:焊接过程中,由于热膨胀和收缩的影响,会在焊接区域产生残余应力。
这些应力会导致奥氏体钢管的晶界处发生开裂,从而形成腐蚀的起始点。
3. 焊接区域的缺陷:焊接过程中,如果焊接区域存在缺陷,如气孔、夹杂物等,这些缺陷会成为腐蚀的隐患。
潮湿环境中的腐蚀介质会通过这些缺陷进入奥氏体钢管内部,引发腐蚀。
二、对策1. 控制焊接工艺:通过合理控制焊接工艺,减小焊接热影响区域的大小,可以降低奥氏体钢管焊接区域的腐蚀倾向。
可以采用预热和后热处理等方法,缓解焊接引起的组织变化和应力积累。
2. 选择合适的焊接材料:选择耐蚀性良好的焊接材料,可以减少焊接区域的腐蚀风险。
同时,还应注意焊接材料与奥氏体钢管的相容性,以避免发生电偶腐蚀。
3. 加强焊接区域的质量控制:在焊接过程中,要加强对焊接区域的质量控制,避免产生气孔、夹杂物等缺陷。
可以采用超声波检测、射线检测等方法,及时发现并修复焊接缺陷。
4. 表面涂层保护:在奥氏体钢管的焊接区域施加防腐涂层,可以有效阻隔腐蚀介质的接触。
常用的涂层材料有环氧树脂、聚酯、聚氨酯等,可以根据不同的工况选择合适的涂层材料。
5. 增强管道维护:定期对奥氏体钢管进行维护检修,及时发现并处理焊接区域的腐蚀问题。
可以采用防腐涂层修补、局部修焊等方法,延长管道的使用寿命。
奥氏体钢管在焊接区域容易出现腐蚀问题,主要是由于焊接热影响区域的腐蚀、残余应力和焊接区域的缺陷等原因引起的。
为了解决这一问题,可以通过控制焊接工艺、选择合适的焊接材料、加强焊接区域的质量控制、施加表面涂层保护以及增强管道的维护等对策来降低腐蚀的风险,保障奥氏体钢管的使用安全和寿命。
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5. 简述提高合金抗氧化的可能途径
(1)减少基体氧化膜中晶格缺陷的浓度 (2)生成具有保护性的稳定新相(尖晶石型化合物:FeCr2O4、NiCr2O4) (3)通过选择性氧化生成优异的保护膜
第二章
宏观电池:肉眼可分辨出电极极性的电池为宏观电池
微观电池: 由于金属表面的微小区域存在电位差,肉眼难于辨出电极的极性 浓差电池:同一种金属浸入同一种电解质溶液中,当局部的浓度(或湿度)不同 时,构成腐蚀电池,通常称作浓差电池
第一章 高温氧化:在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚 相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高 温腐蚀。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B比。 氧化时所生成的金属氧化膜的体积( VMeO)2 与生成这些氧
化膜所消耗的金属的体积( VMe)之比。
2.金属氧化膜具有保护作用的充分与必要条件是什么? 1)p-b比大于1 2)膜要致密、连续、无孔洞,晶体缺陷少; 3)稳定性好,蒸气压低,熔点高; 4)膜与基体的附着力强,不易脱落; 5)生长内应力小; 6)与金属基体具有相近的热膨胀系数; 7)膜的白愈能力强。
活化极化:如果金属离子进入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上的负电 荷减少,于是阳极电位就向正方向移动,产生阳极极化。过电位用ηa表示。 浓差极化 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,必然使阳极电位往正方向 移动,产生阳极极化。过电位用ηc表示。 电阻极化由于某种机制在金属表面上形成了钝化膜,阳极过程受到了阻碍,使得 金属的溶解速度显著降低,此时阳极电位剧烈地向正的方向移动,产生阳极极化, 过电位用ηr表示 钝性:金属(合金)钝化后所具有的耐蚀性称为钝性 2. 原电池与腐蚀原电池有何区别
电极:电子导体与离子导体构成的体系。电极可分为单电极和多重电极 平衡电极电位 当金属电极上只有惟一的一种电极反应,处于动态平 衡时,金属的溶解速度等于金属离子的沉积速度,此时电极获得一个 不变的电位值,这个电位值叫做。。 非平衡电极电位:电极上可能同时存在两个或两个以上不同物质参与的电化学 反应,当动态平衡时,电极上不可能出现物质交换与电荷交换均达到平衡的情况, 这种情况下的电极电位称为非平衡电极电位
铝和铝合金的耐蚀特点是什么?铝合金常见的腐蚀形式有几种?
铝及铝合金的耐蚀特点 ①铝的耐蚀性基本上取决于在给定环境中铝表面膜的稳定性 ②纯铝比铝合金耐蚀,铝合金的耐蚀性与合金中各相的电极电位有很大 关系,一般基体相为阴极相,第二相为阳极相时,合金有较高的耐蚀性
铝合金常见的几种腐蚀形式 ①点蚀:在大气、淡水、海水和其他一些中性水溶液中都会发生点蚀。 ②晶间腐蚀:引起合金晶间腐蚀的主要原因是不适当的热处理。
什么叫剥层腐蚀?哪类铝合金在什么条件下易产生剥层腐蚀,防止剥层腐 蚀的措施有哪些
铝合金的剥层腐蚀(剥蚀):是形变铝合金一种特殊腐蚀形式,像云母似一层一层地剥 离下来。容易产生剥层腐蚀的金属有;Al—Cu—Mg、A1—Mg系,A1—Mg—Si和 A1—Zn—Mg系合金。 什么条件下易产生剥层腐蚀?
剥蚀多见于挤压材,挤压材表面发生再结晶的一层不受腐蚀,而在此层之下的金属 易发生剥层腐蚀。
第四章 大气腐蚀:金属材料在大气条件下发生化学或电化学反应引起材料的破损称为 大气腐蚀。 干大气腐蚀:干大气腐蚀是在金属表面不存在液膜层时的腐蚀
潮大气腐蚀:潮大气腐蚀是指金属在相对湿度小于100%的大气中,表面存在肉 眼看不见的薄的液膜层(10nm~1um)发生的腐蚀。
湿大气腐蚀:湿大气腐蚀指金属在相对湿度大于100%的大气中,表面存在肉 眼可见的水膜(1um~1mm)发生的腐蚀。 碱脆:在热碱液中,受拉应力的碳钢会发生应力腐置。 腐蚀电池是只能导致金属破坏而不能对外作有用功的短路电池。 腐蚀电池的工作过程是什么 ? 阳极过程:金属溶解,以离子形式迁移到溶液中同时 把当量电子留在金属上。
阴极过程:从阳极迁移过来的电子被电解质溶液中能吸 收电子的物质(D)接受。
η表示表示过电位
电化学原理:能抑制阴极过程,增加阴极极化, 使腐蚀电位负移,腐蚀电流减小,
3)混合型缓蚀剂:电化学原理:即阻滞阳极过程,又阻滞阴极过程, 腐蚀电位变化不大,腐蚀电流变化不大。
3.工业循环冷却水经常采用的缓蚀剂有哪些?各属于哪种类型缓蚀剂?举例 说明其缓蚀作用
工业循环冷却水中使用的缓蚀剂 1)敞开系统:用重铬酸盐,阳极型缓蚀剂。 聚磷酸盐+铬酸盐,复合型缓蚀剂。 2)密闭循环式冷却水系统,用聚磷酸盐、锌盐(沉淀型缓蚀剂)、硅酸盐等。 亚硝酸盐(阳极钝化型缓蚀剂)
牺牲阳极的阴极保护法用一个电位更负的金属或合金作阳极,依靠它不断溶 解所产生的阴极电流对金属进行阴极极化。
按缓蚀剂的作用机理,缓蚀剂可分为几种类型?简要说明缓蚀的电化学原理
1) 阳极型缓蚀剂 电化学原理:它们能阻滞阳极过程增加阳极极化腐蚀电位 正移,阳极的极化率增加,腐蚀电流由减小。 ,
2)阴极型缓蚀剂
说出3种主要恒温氧化动力学规律,并分别说明其意义。
直线规律——符合这种氧化规律的金属在氧化时,氧化膜 疏松、易脱落,不具有保护性;氧化速率恒定不变。
抛物线规律——许多金属和合金,在高温氧化时,表面可 形成致密的固态氧化膜,氧化速度与膜的厚度成反比
对数规律——许多金属在温度低于300~400℃氧化时,其 反应一开始很快,但随后就降到其氧化速度可以忽略的程 度
奥氏体不锈钢具有面心立方结构,滑移主要限于(111)面,所以在应力作 用下易产生层状位错,位错易在基体与膜的界面塞积,使表面膜破裂, 裸露出的新鲜金属表面与表面膜间构成膜孔电池。
铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀。这是由于铁素体不锈 钢是体心立方结构,(112)、(110)、(123)晶面都容易产生滑移,形成网状位 错结构。由于产生交叉滑移,没有粗大的滑移台阶,因而降低了SCC敏感性。
防止措施:采用牺牲阳极的阴极保护可防止铝合金剥层腐蚀
简要分析硫酸露点腐蚀机理。
随着锅炉运行可分三个阶段: ①低温,低浓度的硫酸活化腐蚀阶段 ②高温,高浓度腐蚀环境 ③高温,高浓度加未燃烧的碳微粒
硫酸露点腐蚀是在高温、高H2SO4浓度下发生的。 研究表明:降低硫酸露点腐蚀的最重要的合金元素是铜、铬及硼。
第五章 用合金化方式提高金属(合金)耐蚀性有哪些途径?
—般有四种途径: ①提高合金热力学稳定性 ②阻滞阴极过程 ③阻滞阳极过程 ④表面生成高耐蚀的腐蚀产物膜
2.用晶体结构特点分析奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢在氯化物溶液中 发生应力腐蚀的膜差异
奥氏体不锈钢在热氯化物水溶液中的应力腐蚀一般都是穿晶型断裂。
结合下图简要分析碳钢在不同浓度HNO3溶液中的腐蚀规律。 ①当w(HNO3)/﹪<30﹪,v随酸浓度↑而↑; ②当w(HNO3)/﹪约在30﹪附近时,v达到最大; ③当w(HNO3)/﹪>30﹪,v迅速下降; ④当w(HNO3)/﹪达到50﹪,v最小,说明钢钝化了; ⑤当w(HNO3)/﹪>80﹪,v再次急剧↑,钢过钝化溶解。 所以碳钢适用于HNO3浓度在30%~80%(质量分数)范围内
根据金属表面的潮湿程度不同,大气腐蚀可分为几类?并说明各类腐蚀的特点。
干大气腐蚀:在金属表面形成不可见的保护性氧化膜(1~10nm)
潮大气腐蚀:在相对湿度小于100%的大气中,表面存在肉眼看不见的薄的 液膜层(10nm~1um) 。 湿大气腐蚀:在相对湿度大于100%的大气中,表面存在肉眼可见的水膜 (1um~1mm)
4. 两种阴极保护所采用的辅助阳极材料有何不同?简要说明其作用。
外加电流法:石墨、高硅铸铁、铅银合金等
牺牲阳极法:镁基、锌基、铝基合金
5. 金属涂层有几种?试说明各金属涂层的特点 电镀:特点:镀层厚度可控,镀层均匀、致密、表 面光洁。只适于较小型部件
热镀:特点:工艺简单,应用比较普遍 扩散镀:特点:厚度均匀的涂层,不受形状限制 化学镀:特点:方法经济,能在有缝隙和复杂形状的物体上获得均匀的镀 层厚度。但镀层薄,多孔洞,不能很好地附着在钢上。 金属喷涂: 特点:对大工件的涂层和涂层损伤的修复是合适的。 机械方法:金属包镀、贴镀、挤压、堆 焊等。
试说明涂料涂层的基本组成及作用,并阐述其保护机理。
组成:成膜物质、颜料、溶剂和助剂。 作用:①用以保护和装饰物体的表面,使其免受外界环境(如大气、化学品、紫 外线等)侵蚀; ②掩盖表面缺陷(凹凸不平、斑疤或色斑等),赋予表面丰富的色彩,改善外观
保护机理: (1)屏蔽作用:把金属表面与环境隔开,起到了屏蔽作用。 (2)钝化缓蚀作用:借助涂料中的防锈颜料与金属反应,使金属表面钝化或生 成保护性的物质,以提高涂层的防护能力。 (3)电化学保护作用:涂料中使用电位比铁低的金属(如锌等)作填料,会起到 牺牲阳极的阴极保护作用。
ηa—电化学极化过电位
浓差极化过电位
iD—极限扩散电流密度 电阻极化过电位
Pa—表示阳极极化性能 Pc—表示阴极极化性能
iD=nFDC/δ
最大腐蚀电流
5. 简述钝化产生的原因及钝化的意义 化学因素:由强氧化剂引起的,如硝酸、氯酸等 电化学因素:外加电流的阳极极化产生的,如Fe在0.5mol/L的H2SO4溶 液中,外加电流引起的钝化 钝化的意义:可利用钝化现象提高金属或合金的耐蚀性,如向铁中加入 Cr、Ni、Al等金属研制成不锈钢、耐热钢等
稳态电极电位: 在一个电极表面上同时进行两个不同的氧化、还原过程,当 平衡时仅仅是电荷平衡而无物质平衡的电极电位