材料的腐蚀与防护

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材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护材料腐蚀是破坏金属与其他材料性能的主要因素之一。

本文将探讨材料腐蚀的原因、分类、对工业生产的影响,并介绍几种常见的防腐方法。

一、材料腐蚀的原因材料腐蚀是由于材料表面与外界介质(气体、液体、固体)相互作用而导致的一种破坏现象。

其中氧化、腐蚀、电化学腐蚀是主要原因。

氧化是指金属在空气中或其他氧化性气体中与氧反应形成金属氧化物,导致表面氧化腐蚀。

而腐蚀是指金属或合金在特定条件下受化学或电化学作用而变质或溶解的过程。

电化学腐蚀是指在电解质溶液中,金属表面上生成一些电化学反应,使金属表面腐蚀。

二、材料腐蚀的分类根据腐蚀原因,材料腐蚀可分为物理腐蚀和化学腐蚀两类。

物理腐蚀指在材料表面受到机械力作用或磨损导致的表面损害。

化学腐蚀是指金属在特定环境中受到化学作用而发生的腐蚀现象。

化学腐蚀又可以细分为氧化腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀等。

三、材料腐蚀对工业生产的影响材料腐蚀会降低材料的强度、硬度、耐磨性、韧性等性能,导致设备的损坏和寿命缩短。

在工业生产中,材料腐蚀不仅会造成设备的停工维修,增加维修成本,还会对产品质量造成影响,进而影响企业的经济效益。

四、常见的防腐方法为了延长材料的使用寿命,减少材料腐蚀带来的负面影响,工程界广泛采用各种防腐技术。

常见的防腐方法包括防护涂层、阳极保护、防腐合金材料等。

防腐涂层是在金属表面形成一层保护膜,隔绝金属表面与外界介质的直接接触,起到防腐护材料的作用。

阳极保护则是靠金属阳极的电化学性质来保护金属表面,使金属不易腐蚀。

防腐合金材料则是在金属表面镀一层稳定、耐腐蚀的合金,增加材料的耐蚀性。

结语材料腐蚀是工业生产中不可忽视的问题,对材料的选择和处理,以及采取有效的防腐措施至关重要。

只有有效地控制材料腐蚀,才能确保设备的正常运行,延长设备的使用寿命,提高工业生产的效率和质量。

希望本文对您了解材料腐蚀及防护方法有所帮助。

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护材料腐蚀是指在特定环境条件下,材料表面遭受化学或电化学作用而发生的破坏现象。

腐蚀不仅会降低材料的强度和耐久性,还会对设备和结构的安全性造成严重威胁。

因此,对材料腐蚀进行有效的防护至关重要。

本文将就材料腐蚀的原因、分类及防护方法进行探讨。

首先,材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀。

化学腐蚀是指材料与化学物质直接发生反应,导致材料表面腐蚀。

电化学腐蚀是指在电解质存在的情况下,材料表面发生的电化学反应所致的腐蚀。

微生物腐蚀是由微生物产生的代谢产物对材料表面造成的腐蚀。

这些腐蚀形式各有特点,需要针对性地采取防护措施。

其次,根据腐蚀的性质和特点,可以将材料腐蚀分为干腐蚀和湿腐蚀。

干腐蚀是指在干燥的环境中发生的腐蚀现象,主要包括氧化腐蚀、硫化腐蚀和氯化腐蚀等。

湿腐蚀是指在潮湿或液态环境中发生的腐蚀现象,主要包括腐蚀、孔蚀和应力腐蚀等。

针对不同类型的腐蚀,需要采取相应的防护措施。

针对材料腐蚀问题,可以采取多种防护方法。

首先是选用耐腐蚀材料,例如不锈钢、耐蚀合金等,这些材料具有良好的耐腐蚀性能,能够有效地延缓腐蚀的发生。

其次是表面涂层防护,通过在材料表面涂覆一层防腐蚀涂层,可以有效地隔绝材料与腐蚀介质的接触,起到防腐蚀的作用。

另外,还可以采取阴极保护、阳极保护等电化学防护方法,以及改变环境条件、控制腐蚀介质浓度等措施来防止材料腐蚀的发生。

综上所述,材料腐蚀是一种常见的材料破坏现象,对设备和结构的安全性造成严重威胁。

为了有效地防止材料腐蚀,需要深入了解腐蚀的原因和分类,针对不同类型的腐蚀采取相应的防护措施。

只有通过科学的防护方法,才能有效地延缓材料腐蚀的发生,保障设备和结构的安全运行。

材料的腐蚀与防护

材料的腐蚀与防护

本章主要内容:1、材料设备的腐蚀与防护基本原理2、设备腐蚀防护技术3、材料的选用§2.1材料设备的腐蚀与防护一、概述腐蚀是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。

1、腐蚀的危害腐蚀所造成的危害非常严重:腐蚀不仅会带来巨大的经济损失、造成资源和能源的严重浪费,而且还会污染人类生存的环境、引发灾难性事故。

(1)经济损失巨大(2)资源和能源浪费严重(3)引发灾难性事故4)造成环境污染2、腐蚀与防护科学的发展(1)远在5000年前我们的祖先就采用火漆作为木、竹器的防腐涂层。

出土的春秋战国时期的武器,有的至今毫无锈蚀,原因是其表面有一层致密的含铬的黑色氧化物保护层。

如勾践剑。

(2)18世纪下半叶开始的工业革命,促进了腐蚀与防护科学理论研究的发展。

(3)近30多年来,随着核能技术、海洋工程、航空航天、环境科学与工程技术等现代工业的崛起以及设备运行向高速、高温、高压方向的发展,使原来大量使用着的不锈钢和高强度合金构件不断出现严重的腐蚀问题,从而促使许多相关学科展开了对腐蚀问题的综合研究,使今日的腐蚀与防护科学发展成为一门融合了多种学科的新兴边缘学科,并形成了包含腐蚀电化学、腐蚀金属学、环境敏感断裂力学、生物腐蚀学和防护系统工程学等许多学科分支。

(4)现在电化学保护技术已在我国的海洋开发,石油化学工业,地下结构和装置等方面获得了极广泛的应用,并逐步走向规范化、法令化阶段;缓蚀剂的理论研究与实际应用,正在建立我国自己的体系;各种耐蚀材料和表面保护技术的开发及推广应用获得了很大的发展;防腐蚀设计和防腐蚀技术管理日益受到普遍的重视。

二、腐蚀与防护基本原理1、金属的化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属与环境介质发生化学作用,生成金属化合物并使材料性能退化的现象。

(1)金属氧化及其氧化膜(2)自然界中除金、铂等金属在一般情况下不氧化而呈单质形式外,大多数金属都以氧化物(矿石)形式存在。

除少数金属(如钼、钨)高温氧化所生成的氧化物具有挥发性外,大多数金属氧化的结果都是在其表面上形成一层氧化物固相膜。

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护材料腐蚀是指材料与周围环境中的物质相互作用,导致材料发生物理性或化学性变化,失去原有功能和性能的过程。

腐蚀常见于金属材料,特别是铁、钢等容易受到氧气、水和酸碱等物质的侵蚀。

本文将介绍材料腐蚀的原因和常见的防护方法。

材料腐蚀的原因主要有以下几点:第一,氧气的作用。

氧气在空气中广泛存在,与金属材料接触会发生氧化反应,形成金属氧化物,导致材料表面腐蚀。

第二,水的作用。

水中溶解了许多化学物质,如氯离子、硫酸根离子等,它们会与金属发生反应,形成腐蚀物质。

此外,水的存在也会促进材料内部的电化学反应,加速腐蚀过程。

第三,化学物质的作用。

强酸、强碱及其他有害物质的存在都会对材料造成严重的腐蚀。

第四,电化学作用。

当金属表面存在局部缺陷或异质金属接触时,会形成电池,产生金属的电化学腐蚀。

为了防止材料腐蚀,可以采取以下方法:第一,选择抗腐蚀性能良好的材料。

如不锈钢、铝合金等具有良好的抗腐蚀性能,可以用于制造对抗腐蚀要求较高的产品。

第二,通过表面处理来增加材料的抗腐蚀能力。

如镀锌、喷涂等处理方法可以在材料表面形成一层保护膜,起到防腐蚀的作用。

第三,采用防护层。

比如在金属材料表面涂覆一层抗腐蚀的涂料,阻隔外界侵蚀材料的物质。

第四,进行电化学保护。

如防腐蚀涂层中引入金属粉末,形成阳极保护,避免材料发生电化学腐蚀。

第五,加强材料的维护与保养。

定期清洗、除锈、涂层修补等方法可以延长材料的使用寿命。

需要注意的是,不同材料腐蚀的原因和防护方法有所差异,应根据具体情况采取相应的防护措施。

此外,在使用过程中也需要注意环境条件和操作规范,避免因不当操作而引起的腐蚀问题。

总之,材料腐蚀是一个普遍存在的问题,对材料的使用寿命和性能产生不良影响。

通过选择合适的材料和采取科学有效的防护方法,可以延长材料的使用寿命,提高产品的质量和性能。

材料的腐蚀与防护整理

材料的腐蚀与防护整理

1.三种常见的失效破坏形式:腐蚀、断裂和磨损。

2.材料腐蚀的定义:材料受环境介质的化学、电化学和/或物理作用的破坏的现象。

3.腐蚀的分类:(1)按腐蚀环境分类:干燥气体腐蚀、电解液中的腐蚀、非电解液中的腐蚀、熔融金属的腐蚀。

(2)按腐蚀机理分类:化学腐蚀、电化学腐蚀。

(3)按腐蚀形态分类:全面腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂。

4.均匀腐蚀程度的评定方法:重量法、深度法、电流密度表征法。

5.电化学腐蚀定义:指金属材料和电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起的金属材料腐蚀破坏。

无论是发生化学腐蚀还是电化学腐蚀,都会使金属元素的价态升高而被氧化。

6.负极:电极电位较低的电极;正极:电极电位较高的电极; 阳极:发生氧化反应的电极;阴极:发生还原反应的电极。

7.腐蚀电池的定义:只能导致金属材料破坏而不能对外做有用功的短路原电池称为腐蚀原电池或腐蚀电池。

8.腐蚀电池的组成部分:阴极、阳极、电解质溶液和连接阴极阳极的电子导体。

两种金属直接接触也能组成腐蚀电池。

9.腐蚀电池的工作历程:(1)阳极过程。

(2)阴极过程。

(去极化过程)(3)电荷的传递。

10.电化学腐蚀的次生过程一次产物:腐蚀过程中,阳极反应和阴极反应的直接产物。

腐蚀的次生过程:随着腐蚀的不断进行,电极表面附近一次产物的浓度不断增加,阳极区附近金属离子的浓度增高,阴极区由于H+放电和水中溶解氧的还原而使pH值升高,溶液中产生了浓度梯度,一次产物发生扩散,阴、阳极过程中的一次产物在扩散过程中相遇并生成难溶化合物的过程。

二次产物(次生产物):难溶性产物。

例如,铁和铜在NaCl溶液组成的腐蚀电池就会发生次生反应,生成次生产物沉淀。

(1)阳极过程Fe→Fe2++2e (2)阴极过程½O2+H2O+2e→2OH- (3) 次生过程当pH>5.5,Fe2+与OH-相遇时就会发生次生级反应,形成氢氧化亚铁沉淀物。

即Fe2++2OH-→ Fe(OH)2↓11.金属电化学腐蚀的自发倾向除了可以用吉布斯自由能△G判据外,更为方便的是采用电极电位或标准电极电位来判断。

材料腐蚀与防护

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材料腐蚀与防护名词解释:1、高温氧化:金属与环境介质中的气相或凝聚想物质发生化学反应而遭到破坏的过程称高温氧化。

2、缓蚀率:缓蚀剂的缓蚀效率,即缓蚀剂降低的腐蚀速度与原腐蚀速度的比值。

3、PB比:氧化物与金属的体积差对氧化物的保护性的影响,即氧化生成的金属氧化膜的体积与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积的比值叫PB比。

4、平衡电极电位:当金属电极上只有唯一一种电极反应,并且该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,则此时电极获得的不变的电位值,称为平衡电极电位。

5、去极化:凡是能消除或印制原电池阳极或阴极极化过程的均叫做去极化。

6、应力腐蚀:是指金属材料在特定腐蚀介质或拉应力共同作用下发生的脆性断裂。

7、自腐蚀电位:在一个电极表面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,即外电流为零时的电极电位,称作自腐蚀电位。

简答:1、高温氧化条件下,金属氧化膜具有保护作用的条件有哪些?(充分条件)必要条件:PBR值大于1充分条件:(1)膜要致密,连续无孔洞,晶体缺陷少。

(2)稳定性好,蒸气压低,熔点高。

(3)膜与基体的附着力强,不易脱落。

(4)生长内应力小。

(5)与金属基体具有相近的热膨胀系数。

(6)膜的自愈能力强。

2、简述提高合金抗氧化的可能途径有哪些?通常利用合金化来提高金属的抗氧化性。

方法有:(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相;(3)、通过选择性氧化生成优异的保护膜。

3、流速对扩散控制下的腐蚀速度有什么影响?溶液流速增加使扩散层厚度减小,腐蚀速度增加。

对于活化体系,腐蚀速度随溶液流速增加而增加,但当流速增大到一定值后,由于氧供应充足,阴极由氧的扩散控制变成了活化控制,此时活化控制的腐蚀速度与介质的流速无关。

对于可钝化体系,在氧扩散控制的条件,体系未进入钝态前,腐蚀速度随流速增加而增加。

当速度达到或超过临界值时,即极限扩散电流密度已达到或超过临界钝化电流密度时,金属由活化态变为钝态,此时阳极的腐蚀由阳极扩散控制转变为阳极电阻极化控制,腐蚀速度为维钝电流密度,但当溶液流速继续增加时,腐蚀过程又转为氧扩散控制,腐蚀速度将迅速增加。

(完整版)修订版材料腐蚀与防护(修订版)

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第一章绪论重点1. 金属的腐蚀::金属腐蚀后失去其金属特性,往往变成更稳定的化合物。

金属腐蚀是普遍存在的一种自然规律,是不可避免的自然现象。

2. 均匀腐蚀速度的评定重量法g/(m2•h)深度法mm/ a容量法电流密度法目录P9 腐蚀的定义P10-11 腐蚀的过程及特点P13 腐蚀的危害P18-20 腐蚀的防护方法:隔离控制、热力学控制、动力学控制P29-30 按腐蚀机理分类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀P31-38 按腐蚀形态分类:全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀P39 按材料类型分类:金属材料、非金属材料P41 腐蚀速度的评定P42-49 均匀腐蚀的评定:重量法、深度法、容量法、电流密度表征法第二章金属腐蚀电化学理论基础重点1. 电极系统:一个有电子导体相和离子导体相组成的,有电荷通过相界面在两个相之间转移的系统。

2. 电极反应:在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应。

3. 阳极反应:从还原体的体系向氧化体的体系转化(失电子)阴极反应:从氧化体的体系向还原体的体系转化(得电子)4. 绝对电极电位:金属电极板浸入其盐溶液中,电子导体相(金属)与离子导体相之间的内电位差称为电极系统的绝对电极电位,用Φ表示。

相对电极电位:研究电极与参比电极组成的原电池电动势称为该电极的相对(电极)电位,用E表示。

5. 双电层结构:金属极板表面上带有过剩负电荷;溶液中等量正电荷的金属离子受负电荷吸引,较多地集中在金属极板附近,形成所谓双电层结构。

6. 原电池与腐蚀电池的区别:原电池将化学能转化为电能,对外界做实际有用功,都十点吃由化学能转换为热能,做的实际有用功为0,,即腐蚀电池只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。

7. 化学位,单位摩尔数的物质M加入到相P所引起的吉布斯自由能的变量电化学位:将单位摩尔的正离子Mn+移入相P时,引起的吉布斯自由能变化8. 平衡绝对电极电位的计算9. 相对电极电位和电动势10. 标准电位E⦵:电极反应的各组分活度(或分压)都为1,温度为25o C时,压力为1 atm 时的平衡电位Ee等于E⦵,E⦵称为标准电位。

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护

工业纯锌,金属锌在稀硫酸中的腐蚀差异:把一块工业纯锌浸入稀硫酸溶液中,同样发生2个原电池反应。

工业纯锌中含有少量的杂质Fe,以FeZn7形式存在,电位比Zn搞,Zn为阳极,杂质为阴极,Zn被溶解了。

由此可见金属Zn在稀硫酸中的溶解也是由于形成腐蚀电池而引起的。

腐蚀电池/原电池区别:原电池是能够吧化学能转变为电能,作出有用功的装置。

腐蚀电池是只能导致金属破坏而不能作有用功的短路电池。

宏观电池:肉眼可分辨出电极极性的电池。

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(或温度)不同时,构成的腐蚀电池。

微观电池:肉眼难以分辨出电极极性的电池。

电极电位:在金属与溶液的界面上进行的电化学反应称为电极反应。

电极反应导致在金属和溶液的界面上形成双电层,双电层两侧的电位差,即为电极电位,也称为绝对电极电位。

平衡电极电位:当金属电极上只有唯一的一种电极反应,并且该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,则建立如下电化学平衡:Me n+·ne+mH2O⇔Me n+·mH2O+ne 。

此时电极获得了一个不变的电位值。

自腐蚀电位:外电流为零时的电极电位(E i=0),E R。

非平衡电极电位:金属电极上可能同时存在两个或者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。

标准电极电位:参与电极反应的物质都处于标准状态:25℃,离子活度为1,分压为1*105Pa时测得的电势。

标准氢电极:由电解镀铂丝浸入H+活度等于1的溶液和105Pa氢压气氛中构成的。

规定在任何温度下,标准氢电极电势都为0,用表示。

铜/硫酸铜电极:金属电极的电极反应通式:Me⇔Me n++ne 电极电位表达式:E=E0+RT*lnC/nF 硫酸铜电极是在工业中常用的参比电极。

甘汞电极:甘汞电极是参比电极中用得最多的一种。

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姓名:贾永乐学号:201224190602 班级:机械6班检索主题:材料的腐蚀与防护数据库:中国知识资源总库——中国期刊全文数据库检索方法:用高级检索,主题词:腐蚀与防护关键词:材料相与检索结果:1456篇,其中关于航空材料的13篇;金属材料的腐蚀的183篇;材料的防护的522篇,其余为腐蚀与防护相关的其它技术和方法。

文献综述1材料腐蚀与防护的发展史:所有的材料都有一定的使用寿命,在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。

其中,腐蚀失效的危害最为严重,它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和,造成许多灾难性的事故,造成了资源浪费和环境污染。

因此,研究与解决材料的腐蚀问题,与防止环境污染、保护人民健康息息相关。

在现代工程结构中,特别足在高温、高压、多相流作用下,以及在磨损、断裂等的协同作用下,腐蚀损坏格外严重。

据统计,材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8%~4.2%。

而常用金属材料最容易遭受腐蚀,因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。

我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上,才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施,以达到防止或控制腐蚀的目的。

从而减少经济损失和事故,保护环境保障人类健康。

每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。

航空材料的腐蚀损失尤为巨大。

我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代,经过几十年的曲折发展,取得了很大进步。

目前在航空产品的常温腐蚀与防护上,已经进入了向国际接轨的发展阶段。

航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。

英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。

1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。

因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。

1978.10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组,笔者作为学科组成员,第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长,承担了航空航天部分的调查任务。

1980.1—1982.6广泛函调一百多个工厂,并深入26个厂、所、部队,机场进行了实地考查,发现了大量的腐蚀问题,笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》,汇集了数据比较周全,二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。

1990年前,铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造,加之使用涂料档次低,对表面处理和涂装工艺不够重视,车辆锈蚀严重,修理时车体钢板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。

1985年,耐大气腐蚀钢(即Corten钢,又称耐候钢)开始用于车辆,到1990年,已在全部新造车辆上采用。

由于这类钢材含有(0.2%~0.4%的Cu和约0.7%的P,因此其耐蚀性相对普通低碳钢有相当的改善,一般认为其寿命可延长一倍左右。

新近修订的铁道行业标准中规定【4】,采用周期浸润腐蚀试验方法【5】时,耐大气腐蚀钢的腐蚀速率应低于普碳钢Q235的65%到60%【6】。

2 材料的腐蚀与防护现状材料是现代科学技术和社会文明的重要支柱。

材料的使用离不开环境。

材料的腐蚀与防护学科就是研究材料在其周围环境作用下的腐蚀、变质行为及其控制的一门学科。

2.1材料的腐蚀2.11化学腐蚀化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接接触从而发生纯化学作用而引起的破坏。

特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂发生氧化还原反应,形成腐蚀产物。

腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的,因而没有电流产生。

飞机在服役和使用过程中,金属部件经常与其他介质接触,从而发生化学反应,导致金属部件的破坏,此过程为化学腐蚀。

如铝合金与空气接触一定时间后,其表面会因与空气中的氧发生氧化反应,从而在表面生成一层氧化膜。

又如铝合金部件与煤油或润滑油接触时,在高温下便会与其中的硫和硫化物发生化学反应,生成硫化铝。

再如飞机燃料燃烧后生成的水蒸气、二氧化硫气体均对金属有一定的化学腐蚀作用,其中,二氧化硫的腐蚀作用较强。

据报道,在1000摄氏度的高温下,二氧化硫与发动机的耐热合金钢接触,可以生成硫化镍,从而使其耐热性能降低【7】。

2.12点蚀点蚀是在金属表面形成凹坑的非常局部的腐蚀。

一旦形成点蚀,则可能会引起材料的穿透,腐蚀速度的经验数据已不能用于估计设备寿命。

很多因素都可能导致点蚀的发生,形成蚀孔。

蚀孔的存在又引起腐蚀加速。

良好的加工表面能够减少点蚀。

另外,金属成分的不均匀,如焊缝中的夹渣也会引起点蚀。

耐点蚀当量数(PRE)与不锈钢耐局部腐蚀能力成正比【8】。

2.13晶间腐蚀晶间腐蚀发生在晶粒边界处,并沿晶粒边缘向深处发展,使晶粒间的连接遭到破坏,显著降低材料的力学性能,外表不易发现,金属的破坏是突然性的。

这种腐蚀尽管材料的损失很小,然而对设备的危害极大。

可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境必须是存在电解质的电化学腐蚀环境【9】。

其典型实例就是未经稳定化处理的不锈钢焊接接头的晶间腐蚀。

因为在焊接过程中,在I临近焊缝的区域内温度达到500~800℃,因而在晶粒边界处,析出了铬的碳化物。

为避免这种腐蚀,可以采取焊后热处理的办法或使用低碳(0.3%c)不锈钢或使用添加钛或铌,经稳定化处理的不锈钢。

2.14剥蚀它是一种危害性很大的局部腐蚀,其主要表现形式是腐蚀从金属表面开始,并沿平行于表面的横向晶界向金属内部扩展,腐蚀产物使未腐蚀掉的金属楔开鼓起,以致从基体脱落,形成层状剥落。

2.15应力腐蚀金属材料在使用过程中避免不了需要进行焊接改造,在对金属材料进行焊接过程中会使金属材料出现开裂现象。

导致金属材料出现裂缝的主要原因是在对金属材料进行焊接之前,金属材料表面有一些小的凹坑,在对金属材料进行焊接的时候,由于金属材料脆性很大,导致金属材料出现开裂现象。

金属材料的这种开裂程度会随着时间的延长现象越来越严重,带来的影响也会较大,尤其是对石油领域的破坏率更是严重【10】。

一般而言,在正常设计应力值范围内,腐蚀速度并没有明显改变,但是对于有某些特定金属,在腐蚀介质和温度组合条件下,就可能发生应力腐蚀破裂【11】。

2.2材料的防护2.21钝化金属的表面技术(1)添加缓蚀剂.加入少量其他特殊物质在腐蚀介质与腐蚀钧中.能够在一定程度上减缓金属的腐蚀速度.而这种特殊的物质叫做缓蚀刺。

它能够使不锈钢转化为钝态.同时促使表面形成一层保护膜.从而阻止介质的侵蚀。

(2)镀层金属表面的工艺处理常常有表面镀层、表面氧化镀层等等.其作用主要是提高金属的耐腐蚀能力.并改善其机械性能。

比较常用的有镀锌,镀铬以及氧化处理。

(3)涂层,长久以来石油沥青用作防腐蚀具有明显的优势.其绝缘性,粘接性和耐水性.以及抗剥能力都非常受人喜欢。

2.22阳极氧化防护膜在金属材料的腐蚀防护方法中, 利用阳极氧化膜防腐蚀是常用的方法。

阳极氧化防护膜要求材料表面导电性好,是防护铝最常用的方法。

铝基复合材料本身由于增强体的存在, 其抗腐蚀性能降低, 加之增强体多为陶瓷非导电体, 用阳极氧化的方法不能在基体表面形成连续的阳极氧化膜【12】。

Aylor【13】等报道, SiCP /Al 经硫酸阳极氧化和重铬酸盐封闭后, 用喷涂技术在其表面涂覆环氧底漆和聚酯或聚氨酯面漆, 其耐海水腐蚀性能远远好于单纯的硫酸阳极氧化膜, 从而认为有机涂层是最有效的一种防护方法.Shahid【14】对SiCP /8090Al 复合材料在Cl- 和SO42- 的水溶液中进行浸泡和盐雾实验, 发现的硫酸阳极转化膜的材料腐蚀速率为超纯Al的21倍, 而经H2SO4 阳极氧化的腐蚀速率减小到可以忽略不计。

2.23阴极保护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【15】。

金属结构上,使结构上原来存在的腐蚀电池的阴极电位降至与阳极电位相等,从而使金属结构的腐蚀电池消失,达到完全保护结构物的方法。

近些年来,阴极保护法及其应用发展很快【16】。

如美国自70年代起,从事阴极保护的工程公司就有100多家,其涉及的应用范围渗透到工业各个部门,其中包括石油工业部门中远距离拾送石油,天然气的海底管线和煤气管道的防护;海洋工程设施中的钢浮码头;能源工业部门中的电厂热交换器的防护;城市建筑部门中的钢制水塔,自来水管、污水排水管的防护等等。

在国内,阴极保护的应用虽然起步稍晚,但也得到较快发展。

此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。

3 材料的腐蚀与防护发展趋势腐蚀破坏遍及国民经济和国防建设的各个部门。

随着工业的发展,广泛的采用在高参数条件下的强化生产工艺【17】。

在这些生产工艺中,普遍涉及高温、高压、强腐蚀性介质、高负荷应力或高热流、高质流等高参数条件下的强化操作,从而对材料保护提出愈来愈高的要求。

腐蚀破坏不仅使设备早期失效,而且往往造成恶性事故,造成巨大经济损失。

而腐蚀保护不仅是安全生产的需求,而且往往是建立某些新型工业的先决条件。

因此,腐蚀科学与保护技术的研究与发展,将直接影响到国民经济与国防建设所有部门的安全保障、经济效益和发展水平。

随着我国科学技术日益发展,防止大气污染对金属的腐蚀方法必将愈来愈多,效果也会愈来愈好。

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