小孔腐蚀论述
腐蚀的分类及特点
[分享] 腐蚀的分类及特点特点, 腐蚀, 分类-腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。
一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。
流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。
粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。
PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。
氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。
但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。
点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。
点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
2 缝隙腐蚀在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。
对钛及钛合金来说，缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。
介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH值减小，阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。
露点腐蚀
露点腐蚀、孔蚀（点蚀）、缝隙腐蚀：
1.露点腐蚀
广义地讲就是在工艺气体在降温过程达到相变点产生液态结露即露点。
反之，由液态升温达到汽化——沸腾就称为沸点。
二者温度是一样的，但是能温位水平就差个汽化潜热。
此时，介质中若存在一些酸性物质（如：
SOx，HCl，NOx等）就会在结露的水份
中富集形成酸。
比如最常见的露点腐蚀
产生于锅炉排放的烟气，主要酸性物质
为硫化物——硫酸，亚硫酸（当然也会
存在少量氯化物，氮化物），它的浓度可
高达85％，对金属特别是对不锈钢产生
强烈的腐蚀（有时甚至包括应力腐蚀）。
2.孔蚀（点蚀）和缝隙腐蚀
点蚀又称小孔腐蚀，是一种极端的局部腐蚀形态。
蚀点从金属表面发生后，向纵深发展的速度大于或等于横向发展的速度，腐蚀的结果是在金属上形成蚀点或小孔，而大部分金属则未受到腐蚀或仅是轻微腐蚀。
这种腐蚀形态称点蚀或小孔腐蚀。
孔
蚀(点蚀)的机理、缝隙腐蚀的机理实质上
是相同的，但是两者却是有区别的。
孔蚀不需要客观存在的缝隙，它可以
自发产生蚀孔。
一般来说在某些介质中，
易发生孔蚀的金属，也同样容易发生缝隙
腐蚀，但是发生缝隙腐蚀的体系(包括金属和介质)却并不一定产生孔蚀。
影响因素：（1）溶液的成分：大多数孔蚀是由Cl-引起的。
（2）介质的流速：由于静滞的液体是孔蚀的必要条件，由此在有流速的介质中或提高介质的流速常使孔蚀减轻。
（3）金属本身的因素：具有自。
飞机结构的腐蚀损伤综述
飞机结构的腐蚀损伤综述7[摘要] 腐蚀损伤已经对飞机安全使用及军机的战斗力发挥构成了严重的威胁。
本文简述了飞机结构腐蚀损伤的产生形式、腐蚀机理以及影响因素，分析了国内外相关领域的研究成果及发展现状，对腐蚀损伤的发展前景进行了讨论。
[关键词] 飞机结构腐蚀损伤局部腐蚀1.前言腐蚀与腐蚀疲劳是常见的飞机损伤形式之一，调查表明，由于腐蚀或腐蚀疲劳造成的事故占飞机全部损伤事故的20％。
1981年，一架台湾波音737客机因机身下部结构腐蚀，蒙皮变薄，产生孔洞和裂纹，导致飞机在空中解体。
1982年，一架日航dc-8喷气式客机在上海虹桥机场着陆时，由于飞机刹车系统的高压气瓶腐蚀疲劳而引起爆炸导致刹车失灵，对飞机和旅客造成极大的伤害。
2000年，台湾华航一架波音747飞机由于金属腐蚀疲劳造成尾翼裂纹，飞机坠入南中国海，225人丧生。
我国空军部队也陆续发现多架战斗机某部位存在不同程度的腐蚀损伤，有的飞机机身蒙皮出现了250×70平方毫米深2.8毫米的腐蚀区，有的飞机机体结构腐蚀深度甚至达到了4毫米。
结构腐蚀与腐蚀疲劳已经对我国军用飞机的安全使用与战斗力发挥构成了严重的威胁。
2.飞机结构的腐蚀损伤飞机结构由于使用环境和服役年限的不同，发生的腐蚀破坏有多种形式，其中主要腐蚀类型包括全面腐蚀和局部腐蚀[1]。
全面腐蚀可以是均匀腐蚀，也可以是不均匀的。
局部腐蚀虽然只造成局部损伤，但对结构件强度的影响远远超过全表面的均匀腐蚀。
根据破坏的类型，局部腐蚀分为点蚀、晶间腐蚀、穿晶腐蚀等。
局部腐蚀对结构件强度的严重影响，不仅是因为腐蚀损伤相对集中，显著减小结构件截面尺寸，以及导致应力集中；还在于在这些蚀坑、小孔、裂纹内部的腐蚀环境，包括介质成分、浓度和电位分布，会发生变化，加快腐蚀[2]。
局部腐蚀中的点蚀是飞机结构常遇到的腐蚀破坏形态。
点蚀也称为坑蚀、孔蚀或小孔腐蚀。
它是金属或合金表面上个别的区域被腐蚀出现的一些小而深的近似圆形或椭圆形的小孔，是一种极为隐蔽的局部腐蚀形态。
腐蚀的分类及特点
腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。
一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。
流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。
粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。
PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。
氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。
但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。
点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。
点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
2 缝隙腐蚀在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。
对钛及钛合金来说，缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。
介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH 值减小，阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。
腐蚀的分类
简介：1 腐蚀的分类及特点 1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不...1 腐蚀的分类及特点1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。
一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。
流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。
粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。
PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。
氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。
但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。
点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。
点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
1.2 缝隙腐蚀在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。
孔蚀和缝隙腐蚀孔蚀孔蚀即小孔腐蚀
氰化氢(HCN)，可能造成二次加工装置中分馏塔顶
及解吸和冷凝系统的腐蚀
2．石油化工过程中的腐蚀性介质
⑴氯化物 ⑵ 含硫化合物 ⑶ 氮化合物 ⑷ 有机酸 ⑸氧、二氧化碳和水 ⑹ 水分
⑺ 氢
⑻酸、碱化学药剂
⑼ 有机溶剂
三、设备结构因素
(10)简体上法兰的焊接
(11)简体底部的焊接
图2-4贮罐底部排液管的保温
图2-5 贮罐壳体支架的保温绝热
图2-6 绝热层护版和绝热材料
图2-8 贯穿式上封头接管的防腐蚀结构
图2-10 贯穿式接管的焊接（1、2为焊接顺序）
图2-11 容器上小接管的焊接
图2-12 接管焊接对管壁的热影响
有些合金元素或杂质，随着条件的不同，或加速腐 蚀，或抑制腐蚀 。如果杂质或合金元素能作为阳极 溶解反应或阴极反应的活性点则会促进腐蚀
㈢ 材料的表面状态
一般来说，金属表面越是均匀、光滑，耐蚀越好。划 伤，都能增加该材料对点蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的 敏感性 。 ㈣ 内应力
增加局部腐蚀(如应力腐蚀)的敏感性。 如冷加工、焊 接及装配 后处理不当，腐蚀可能加快。 ㈤ 热处理
参观“现场展厅”
㈠ 应力
㈡ 表面状态与几何形状图2-3 烟囱的保温绝热
㈢ 异种金属组合 ㈣ 结构设计不合理 ㈣ 常见不合理结构分析
㈠ 应力
任何减小或改变应力方向的措施都可以有效
防止上述腐蚀的发生 应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳及磨损腐蚀分别是 在拉应力、交变应力和剪切应力作用下，材 料与介质作用发生腐蚀破坏 。
在金属表面上产生小孔的一种局部的腐蚀形态。
在金属表面上产生小孔的一种局部的腐蚀形态。
断层腐蚀是一种在金属表面上形成的腐蚀形态，它类似于其他形式的腐蚀，但主要以形成小孔为主。
断层腐蚀是由腐蚀过程产生的，可以使金属表面由平整到粗糙的外观，其特点是其形成的形式有规则，更像是断层。
断层腐蚀会受到诸如温度、湿度、氧含量、化学物质等多种因素的影响。
空气中腐蚀性物质称为气态因子，它可以影响金属表面的化学性质，有助于断层腐蚀的形成。
腐蚀过程中金属分子受到非平衡拆分和氧化两个作用，当这些作用都发生时，它就会逐渐改变其机械性能，从而使金属表面温度升高，建立腐蚀环境。
通常，断层腐蚀产生的结果是金属的平整的表面被形成一个个微小的孔。
断层腐蚀一般带有极性现象，而且它也是不可逆转的。
断层腐蚀是一种重要的金属表面状态，它有助于人们了解金属表面的腐蚀过程及机制，其材料特性的调节等。
断层腐蚀及其机制的研究为腐蚀防护及其工程应用提供了重要的理论基础。
局部腐蚀试验
局部腐蚀试验一、电偶腐蚀异种金属在同一介质中接触，由于金属的电极电位不等，构成腐蚀电池，有电偶电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的局部腐蚀。
电偶腐蚀的本质是：在电解质溶液中，不同电极电位的金属构成的宏观腐蚀电流，引起电位较低的金属加速腐蚀，而同时对电位较高的金属起阴极保护作用。
电偶腐蚀二、点腐蚀（孔蚀）在金属表面的局部区域，出现向深处发展的腐蚀小孔（直径数十微米，孔深度≥孔径），其余部分不出现腐蚀或腐蚀很轻微。
一般只有表面有钝化膜的金属会出现这种腐蚀形态。
如不锈钢、铝和铝合金、钛和钛合金等。
点腐蚀孔蚀机理：孔蚀必须经历：孔蚀诱发与孔蚀发展阶段。
孔蚀产生的必备条件：钝化体系，临界Cl-浓度，临界温度，孕育（诱发）时间。
三、缝隙腐蚀金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成很小的缝隙（0.0250.1mm），使缝隙内介质处于滞留状态，引起缝内金属的加速腐蚀。
（机理为闭塞电池）。
宽度大于0.1mm的缝隙，缝内介质不至于形成滞留，也就不会形成这种腐蚀。
法兰连接面、螺母压紧面、焊缝气孔、锈层等，他们与金属的接触面上无形中形成了缝隙；砂泥、积垢、杂屑等沉积在金属表面上，无形中也会形成缝隙。
几乎所有的金属和合金都会产生缝隙腐蚀。
几乎所有的介质，包括中性、接近中性、以及酸性的介质都会引起缝隙腐蚀，但又以充气的含活性阴离子的中性介质最易发生。
四、晶间腐蚀腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微。
这种腐蚀使晶粒间的结合力大大减小，严重时可使机械强度完全丧失。
不易检测，危害。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
案例论述小孔腐蚀的特征机理与防腐蚀方法孔蚀又叫坑蚀，俗称点蚀、小孔腐蚀，它只发生在金属表面的局部地区。
粗糙表面往往不容易形成连续而完整的保护膜，在膜缺陷处，更易产生孔蚀；加工过程中的锤击坑或表面机械擦伤部位将优先发生和发展孔蚀。
一旦形成了孔蚀，如果存在力学因素的作用，就会诱发应力腐蚀或疲劳腐蚀裂纹。
除此之外，孔蚀的发生不一定需要表面初始状态存在机械伤痕或缺陷，尤其对于孔蚀敏感的材料，即使表面非常光滑同样也会发生。
孔蚀时，虽然金属失重不大，但是由于腐蚀集中在某些点、坑上，阳极面积很小，因而有很高的腐蚀速度，加上检查蚀孔比较困难，因为多数蚀孔很小，通常又被腐蚀产物所遮盖，直至设备腐蚀穿孔后才被发现，所以孔蚀是隐患性很大的腐蚀形态之一。
下面是一则案例事故，案情介绍：1990年12月9日，上海自来水公司某水厂，一只1000公斤的液氯瓶在近瓶体中部处突然穿了一个6-8毫米的小孔，从瓶内喷出大量酱油状液体和氯气。
幸亏及时发现，消防队和有关工厂的专门技术人员赶到现场采取了有效的封堵和消毒措施，受损的液氯瓶立即被送往某化工厂，在处理池内加入10吨烧碱吸收氯气，从而避免了一起重大事故。
那么这场事故有事如何酿成的呢？首先，要了解下孔蚀的机理。
易钝化的金属在含有活性阴离子（最常见的是Cl-）的介质中，最容易发生孔蚀。
孔蚀的过程大体上有蚀孔的形成与成长两个阶段，例如不锈钢在充气的NaCl溶液中的腐蚀过程。
第一种叫做孔蚀核。
不锈钢是钝化能力比较强的金属，在无活性阴离子介质中，其钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动态平衡状态中。
而在NaCl溶液中，由于存在Cl-将使平衡受到破坏，因为氯离子能在某些活性点上由于氧原子吸附在金属表面，冰河金属离子结合成可溶性氯化物，形成孔径很小（约为
20~30um ）的蚀孔活性中心，亦称为孔蚀核。
蚀核可在钝化金属光滑表面上任何地点形成，随机分布。
第二种是闭塞电池模型。
形成孔蚀以后，由于孔内金属表面处于活态，点位较负；蚀孔外的金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内外构成了一个活态-钝态微电池。
孔内的主要阳极反应，有Fe=+2Fe +2e ，Ni=+2Ni +2e ，以及Cr=+3Cr +3e 。
孔外的主要阴极反应为2
12O +2H O+2e=2-OH 。
由于孔的面积相对很小，阳极电流密度很大，蚀孔迅速加深。
孔外金属表面将受到阴极保护，可继续保持钝态。
孔内戒指基本上处于滞留状态，溶解的金属离子不易往外扩散，溶解氧也不易扩散进孔内。
随着腐蚀的进行，孔内带正电的金属离子浓度增加，，为保持溶液的电中性，带负电的氯离子就不断迁入，使孔内形成了金属的氯化物2FeCl 等，氯化物又进一步水解产生盐酸（+2M -2Cl +22H O=M 2)(OH ↓+2HCl ）。
孔内介质的酸度增高，促使阳极溶解速度加速。
进而二次腐蚀产物Fe 2)(OH 以及水中的可溶性盐Ca 23)(HCO 由于孔口介质pH 值的升高而转化成的CaC 3O 沉淀物，
一起在孔口沉积使蚀孔成为一个闭塞电池。
这样，孔内、孔外的物质交换就更加困难，而离子半径很小的C -l 可以继续穿过无保护性的沉积物迁入孔内，金属氯化物不断增浓，水解后使溶液的酸度进一步提高，有时甚至可使Hp 值接近于零，高浓度的酸液将急剧地加快阳极溶解速度。
这种闭塞电池内进行的所谓“自催化酸化作用”，将使蚀孔沿重力方向迅速深化，以致把金属断面蚀穿。
从以上腐蚀分析过程可以看出，孔蚀主要发生在具有钝化膜的金属表面。
接着再来分析上海自来水公司某水厂发生事故的原因。
事故原因调查如下：自来水公司为净化水质，杀灭有害细菌和微生物，需用氯气作消毒剂。
该水厂定点由某化工厂供应液氯瓶。
每次空瓶返回后，该化工厂在灌装液氯之前要先将
空瓶过磅，灌装后再过磅，这样可以掌握供应液氯的数量，以便结算费用。
这只穿孔的空瓶是11月28日从另外一家用户单位返回的。
11月30日，该化工厂充装氯气之前将空瓶过磅为594公斤。
充装液氯后送水厂。
水厂在12月2日将该瓶接上加氯机试运行七分钟，未发现异常状况，随即关闭瓶阀待用。
12月9日事故发生。
这只肇事的液氯瓶经过处理后，事故调查组人员将空瓶过磅为533公斤，空瓶的重量较灌装液氯前的重量少了61公斤! 原来，该钢瓶在11月28日以前充氯后，是发运给另外一家自来水厂使用的，这家水厂的加氯机上没有安装防止水倒灌的止逆阀或缓冲装置。
按正常操作的要求，液态氯气的钢瓶在使用时，不能全部用完，应当在瓶内留有一定数量的液氯，一般为0．5公斤，使瓶内保持一定的压力。
经分析，估计这家工厂使用时没有这样做，而造成瓶内压力减小。
这只液氯瓶的氯气用完后，自来水倒灌进了钢瓶。
钢瓶返回某化工厂后，在没有认真检验的情况下，被送到车间输入液氯。
氯气与水生成盐酸和次氯酸，对瓶体产生严重的腐蚀。
尤其是在液态与气态交界处，腐蚀特别严重，导致穿孔。
这起事故给我们的启发是：在处理危险货物的相关事宜中(如洒漏品处理、容器清洗、消除灾情险情等)，要防止生成新的危险物品，以免产生新的意想不到的危险。
除此之外，对于小孔腐蚀的防护有以下几点需要注意：
1、合理选材和改善材料性能；
2、降低环境介质的有害元素；
3、合理进行结构设计；
4、采用阴极保护；
5、采用缓蚀剂。