孔蚀和缝隙腐蚀的比较相同之处
降；对于两性金属，在强碱性溶液中，腐蚀速度再次增 加。
❖ ㈢ 温度
❖ 腐蚀过程中的阳极与阴极反应的速度均随温度的上 升而增加
❖ 温度升高还使得金属的钝性发生改变，使钝化变得 困难甚至不能钝化。 18-8钢室温下在浓硝酸中钝化， 但在温度高时将钝化消失。
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
图2-13 筒体上法兰焊接
图2-14 筒体底部大于筒体时 的焊接
图2-15 筒体底部嵌入筒体时 的焊接
2.换热器防腐蚀结构设计
❖ (1)管与管板的胀接 ❖ (2)管与管板的焊接 ❖ (3)导向板(折流板)上的管孔 ❖ (4)不锈钢管与碳钢管板的连接 ❖ (5)伸出管板的立式列管 ❖ (6)拱形管板立式列管换热器 ❖ (7)立式列管换热器壳程的排气 ❖ (8)列管换热器壳程进料端的缓冲板或防冲板
必须进行严格的脱盐处理。
❖ ⑵ 硫含量
❖ 原油中的有机硫化物主要以硫醇、硫醚、噻吩等形 式存在，硫化氢有的是原来溶解于原油中的，有的 则是在工艺过程中生成的。原油中很少有单质硫存 在。
❖ 硫含量大于2％时称为高硫原油，低于0．5％时称 为低硫原油，介于0．5％～2％的称为含硫原油。
❖ 含硫量越高腐蚀性越强。
❖ 温度分布的不均匀，常对腐蚀反应有极大影响。例 如，热交换器中，通常高温部位成为阳极而腐蚀加 速。
❖ ㈣ 流速 ❖ 一般地说，流速增大，腐蚀加快。 ❖ ㈤ 溶解盐与阴、阳离子 ❖ 溶于水中的盐类对金属腐蚀过程的影响较为复杂。
（P29） ❖ ㈥ 石油化工原生产中的主要腐蚀介质 ❖ 影响原油腐蚀性四参数： ❖ ⑴ 盐含量 ❖ 原油中的盐含量越低越好，这就要求在石油加工中
出结论。 ❖ 考核标准： ❖ 1、描述清楚、简练，60分； ❖ 2、以照片对比说明，15分； ❖ 3、版面整洁程度，15分； ❖ 4、按时完成，10分
❖ 完成时间： ❖ 本项目学习结束后一周上课时与大家分享
知识一：影响金属腐蚀的因素
❖ 一、材料因素 ❖ ㈠ 金属材料化学性能的影响 ❖ 一般地说，金属的平衡电位越正，其热力学稳定性越高，腐
三、设备结构因素
❖ 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 。
㈣ 结构设计不合理分析
❖ 1、容器不合理结构分析 ❖ (1)壳体外部的保温 ❖ (2)保温壳体底部排液管的保温 ❖ (3)壳体支架的保温 ❖ (4)绝热层护板和绝热材料 ❖ (5)壳体上的排液接管 ❖ (6)贯穿式封头接管 ❖ (7)长贯穿式加料接管
❖ (8)贯穿式接管的焊接 ❖ (9)接管焊接时管壁的热影响 ❖ (10)简体上法兰的焊接 ❖ (11)简体底部的焊接
蚀倾向越小。但是，腐蚀过程是否明显发生，还受动力学因 素的影响。 ❖ ㈡ 合金元素与杂质 ❖ 合金元素与杂质之间无明确的分界线。通常把对某种性能有 改善作用的元素称为合金元素．其余一些元素称为杂质，
❖ 合金元素对腐蚀反应的影响，随腐蚀环境而变，不 存在一个普遍适用的法则。
❖ 塔曼(Tammann)定律：有些合金元素加入量存在一 个临界值 ，达到该值，合金的腐蚀性能急剧变化 。 如：铁铬合金铬铁原子比达l／8时到达第一个耐蚀 极限。
设计中 应避免尖 角产生 力集中
图2-3 烟囱的保温绝热
㈡ 表面状态与几何形状
❖ 不适当的表面状态与几何形状会引起点蚀、 缝隙腐蚀以及浓差电池腐蚀等，也会增加残 余应力，发生应力腐蚀破裂等
㈢ 异种金属组合
❖ 在系统中或在某台设备中，选用电偶序中电 位不同的金属，当处于电解质溶液中，会造 成接触部位的电偶腐蚀，导致电位较低的金 属溶解速度增大。
❖ ㈥ 电偶效应 ❖ 不同材料接触形成电偶腐蚀电池。
❖ 电偶效应总是使处于电偶电池为阳极的金属 材料的腐蚀速率增加，
❖ 特别要注意面积效应对阳极腐蚀率的影响
二、环境因素影响
❖ ㈠ 去极剂种类与浓度
❖ ㈡ 溶液pH值
❖ 钝化金属来说，一般有随pH值的增加更易钝化的趋势。 ❖ 一般情况： ❖ 酸性溶液中的腐蚀速度随pH值的增加而减小； ❖ 中性溶液中，以氧去极化反应为主，腐蚀速度不受pH
项目二 金属设备腐蚀分析
❖ 任务3 分析任务1腐蚀案例的原因 ❖ 任务要求： ❖ 对任务1腐蚀案例的原因进行分析、论述，得出结
论。 ❖ 考核标准： ❖ 1、描述清楚、简练，60分； ❖ 2、以照片对比说明，15分； ❖ 3、版面整洁程度，15分； ❖ 4、按时完成，10分
❖ 任务4：分析任务2腐蚀案例的原因 ❖ 任务要求： ❖ 对任务2腐蚀案例的原因进行分析、论述，得
❖ ⑶酸值 ❖ 酸值越高，腐蚀性越强。 ❖ 酸值：单位是mgKOH／g油 ❖ ⑷含氮量 ❖ 常减压蒸馏 中，氮化物不发生腐蚀作用； ❖ 催化裂化、热裂化和焦化装置 ，氮生成氨(NH3)或
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
❖ 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 ❖ 恰当：消除内应力，提高耐蚀性 ❖ 不恰当：增加对晶间腐蚀的敏感性
5 局部腐蚀
氧 浓 8 度 升 6 毫 克
4 2
缝隙宽度: 1
2 3
Байду номын сангаас
3.5mm
2.7mm 2.0mm
-0.9
铝合金
-0.7
( / )
-0.5
1 2
-0.1
0
3 0 12 24 36 48
0.1
2
4
6 8 氧浓度(毫克/升)
时间(小时)
缝隙内海水中氧浓度的变化
玻璃-钛缝隙
海水中氧的浓度对铝合金 和钛合金电位的影响
• • • • • • 1.中性盐雾试验（NSS） 35℃，NaCl浓度50g/L，pH7，连续喷雾 2.醋酸盐雾试验（ASS） 在NSS的盐水中加入适量冰醋酸，pH3.2 3.铜加速醋酸盐雾试验（CASS） 在ASS溶液中加入0.26g/L CuCl2.H2O
pH值
在较宽的pH值范围内，孔蚀电位Eb与溶液pH值 关系不大。当pH﹥10，随PH值升高，孔蚀电位增 大，即在碱性溶液中，金属孔蚀倾向较小。 温度 温度升高，金属的孔蚀倾向增大。当温度低于某 个温度，金属不会发生孔蚀。这个温度称为临界 孔蚀温度(CPT) ，CPT愈高，则金属耐孔蚀性能 愈好。
溶液中阳离子和气体
• 氧化性金属阳离子：Fe 3+、Cu 2+等与侵 蚀性Cl—等共存时，它们的电位往往高于 点蚀电位，如同溶液中的O2等氧化剂一 样，是有效的阴极去极化剂，因此可以 促进点蚀。因此FeCl3、CuCl2等常用于点 蚀的加速腐蚀实验。
5.3 缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是指腐蚀破坏发生在金属表面上的缝 隙部位，在缝隙内区域，腐蚀破坏形态可以是 蚀孔，蚀坑，也可能是全面腐蚀。 • 缝隙种类 (1) 机器和设备上的结构缝隙 (2) 固体沉积(泥沙、腐蚀产物等)形成的缝隙。 (3) 金属表面的保护模 (如瓷漆、清漆、磷化层、 金属涂层)与金属基体之间形成的缝隙。
金属材料的点腐蚀和缝隙腐蚀
金属材料的点腐蚀和缝隙腐蚀文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]金属材料的点腐蚀和缝隙腐蚀点腐蚀和缝隙腐蚀(pitting and crevice corrosion)金属材料接触某些溶液，表面上产生点状局部腐蚀，蚀孔随时间的延续不断地加深，甚至穿孔，称为点腐蚀（点蚀），也称孔蚀。
通常点蚀的蚀孔很小，直径比深度小得多。
蚀孔的最大深度与平均腐蚀深度的比值称为点蚀系数。
此值越大，点蚀越严重。
一般蚀孔常被腐蚀产物覆盖，不易发现，因此往往由于腐蚀穿孔，造成突然性事故（见金属腐蚀）。
缝隙腐蚀是两个连接物之间的缝隙处发生的腐蚀，金属和金属间的连接（如铆接、螺栓连接）缝隙、金属和非金属间的连接缝隙，以及金属表面上的沉积物和金属表面之间构成的缝隙，都会出现这种局部腐蚀。
许多金属材料都能产生点蚀和缝隙腐蚀。
不锈钢、铝合金等靠钝化来增强耐蚀性的金属材料，也易产生点蚀和缝隙腐蚀。
许多环境介质都能引起金属材料的点蚀和缝隙腐蚀，尤其是含氯离子的溶液。
点腐蚀金属表面的电化学不均匀性是导致点蚀的重要原因。
金属材料的表面或钝化膜等保护层中常显露出某些缺陷或薄弱点(如夹杂物、晶界、位错等处)，这些地方容易形成点蚀核心。
金属浸入含有某些活化阴离子（特别是氯离子）的溶液中，只要腐蚀电位达到或超过点蚀电位（或称击穿电位），就能产生点蚀。
这是由于钝化膜在溶液中处于溶解以及可再度形成的动平衡状态，而溶液中的活化阴离子(氯离子)会破坏这种平衡，导致金属的局部表面形成微小蚀点，并发展为点蚀源。
例如不锈钢表面的硫化物夹杂的溶解，暴露出钢的新鲜表面，就会形成点蚀源。
点蚀的发展是一个在闭塞区内的自催化过程。
在有一定闭塞性的蚀孔内，溶解的金属离子浓度大大增加，为保持电荷平衡，氯离子不断迁入蚀孔，导致氯离子富集。
高浓度的金属氯化物水解，产生氢离子，由此造成蚀孔内的强酸性环境，又会进一步加速蚀孔内金属的溶解和溶液氯离子浓度的增高和酸化。
腐蚀理论与防护技术思考题
化工设备腐蚀与防护技术思考题绪论1. 什么是金属的腐蚀？金属腐蚀的根本原因是什么？2. 腐蚀的危害体现在哪些方面？3. 为什么说腐蚀与防护科学是一门边缘科学？4. 什么是化学腐蚀？什么是电化学腐蚀？二者的区别与联系是什么？5. 常见的局部腐蚀有几种？6. 腐蚀过程的共同特性是什么？第一章化学腐蚀1. 什么是金属的氧化？2. 金属的化学腐蚀有什么特点？3. 金属氧化的热力学判据？4. 影响金属氧化膜形成的因素有哪些？5. 金属的氧化属于化学腐蚀，却又由电化学模型来解释之为什么？6. 满足哪些条件的金属氧化膜才有保护作用？7. N型氧化物和P型氧化物的导电机理是什么？如何用哈菲原子价规律解释合金化提高金属耐蚀性的原理？8. 金属氧化的动力学曲线有几种类型？9. 钢铁高温氧化时的氧化产物组成是什么？氧化膜增长机理又是什么？10. 铸铁肿胀的实质是什么？11. 什么是氢腐蚀？处于氢脆和氢腐蚀状态的金属材料有什么特性？12. 为什么说金属的硫化比氧化更严重？13. 加工高硫原油的减压填料塔停工处理不当可能会出现自燃，试分析其原因？如何防止自燃发生？14. 什么是高温烟气的硫酸露点腐蚀？如何防止之？第二章电化学腐蚀的理论基础1.说明三类双电层的带电状态，并解释为什么会形成这种电荷分布结构？2.什么叫电极电位、平衡电极电位、标准电极电位？如何确定电极的电极电位？3.作为参比电极必须满足哪些条件？4.什么是标准电位序？什么是腐蚀电位序？5.金属发生电化学腐蚀的热力学条件是什么？6.电位-pH图中的三类曲线各代表什么含义？7.氢电极和氧电极的电位-pH图中氢、氧平衡线把图分成哪三个区域？8.Fe-H2O系的电位-pH图被各条曲线分成几类区域？其在腐蚀科学研究中有什么作用？9.什么是腐蚀电池？腐蚀电池的组成条件是什么？10．简述腐蚀电池的工作历程？11.微观腐蚀电池形成的原因有哪些？12.什么是极化现象、阳极极化、阴极极化？13.电化学极化形成的原因是什么？14.埃文斯极化图有什么作用？15.什么是共轭体系？16.什么是腐蚀电位？17.什么是金属的钝化？金属钝化的特征是什么？18.金属钝化曲线有几个特征电位？这些特征电位将曲线分成几部分？19.什么金属钝化理论的成相膜理论及吸附膜理论？20.什么是析氢腐蚀？什么是吸氧腐蚀？21.氧电极的极化曲线可分成哪几个区域？22.工程结构中对同时存在由不同材料构成的阴、阳极时，如何确定阴阳极的相对面积？为什么？23.衡量金属钝化性能好坏的电化学参数是什么？其物理意义是什么？24.影响电化学腐蚀的因素有哪些？25.在腐蚀电池Fe|NaCL（充气的）|Pt中(1)阴、阳极各是哪一个？(2)外电流的方向怎样？(3)铁和铂片上主要进行的反应是什么？写出电极反应方程式？(4)将NaCL溶液换成稀HCL溶液，反应将发生什么变化？26. 一个铁钉完全浸泡在充氧的水中，它会在什么部位发生腐蚀？写出相应的阳极和阴极反应式？第三章常见的局部腐蚀1. 常见的八大局部腐蚀形态是什么？2. 全面腐蚀的电化学特点是什么？工程中如何控制全面腐蚀？3. 什么叫电偶腐蚀？电偶腐蚀的机理是什么？4. 为什么说工程结构中存在异种金属组合时“大阴极、小阳极”结构不合理？5. 孔蚀的机理是什么？孔蚀发展过程中形成的闭塞电池的本质是什么？6. 试以铝合金在含有氯离子的溶液中发生孔蚀时的自催化原理？7. 什么是缝隙腐蚀？缝隙腐蚀的机理是什么？8. 缝隙腐蚀和点蚀的异同点是什么？9. 什么叫选择性腐蚀？常见的选择性腐蚀有哪些？10. 黄铜脱锌的机理是什么？11. 为什么灰铸铁会发生选择性腐蚀而球墨铸铁却不会？12. 什么叫沿晶腐蚀？沿晶腐蚀发生的内因与外因是什么？13.说明18-8不锈钢发生晶间腐蚀的贫化机理？应采用什么措施防止？14. 什么是应力腐蚀开裂？应力腐蚀开裂发生的条件是什么？15. 应力腐蚀开裂发生的机理有哪些？分别是什么？16. 什么是腐蚀疲劳？腐蚀疲劳的特点是什么？17. 影响腐蚀疲劳的因素有哪些？18. 说明空泡腐蚀发生的详细过程？19. 金属的孔蚀一般会在什么条件下发生？某工厂有一台海水换热器，由于碳钢管束腐蚀严重，想改用铝材或不锈钢的换热器，对此谈谈你的看法？第四章金属在自然环境中的腐蚀1. 按照潮湿程度，金属的大气腐蚀有哪几类？它们是否有本质区别？2. 影响大气腐蚀的因素有哪些？为什么大气中的尘埃易引起钢铁腐蚀？3. 防止大气腐蚀主要有哪些措施？4. 海水腐蚀的阳极过程有什么特点？5. 金属发生大气腐时，水膜层厚薄程度对水膜下的腐蚀过程有何影响？6. 试比较海水腐蚀、大气腐蚀和土壤腐蚀异同点？7. 影响土壤腐蚀的因素有哪些？8. 什么是杂散电流腐蚀？9. 东营地区的新自行车较周围其他地区相比为什么会在较短的时间内生锈，试从腐蚀与防护角度出发解释其原因？如何防止其生锈？10. 钢铁在含SO2的工业大气中比在洁净大气中腐蚀严重，解释其原因？11. 埋在土壤中的钢管同时经过沙土带和粘土带，哪个土壤带的金属会发生腐蚀？为什么？12. 乙烯生产工艺中要在低于-100℃的温度下把裂解气中的CH4、H2、C2H6、C2H4等介质进行低温分离。
腐蚀学原理-第六章 局部腐蚀-6.4-6.7
影响晶界行为的原因 (1) 合金元素贫乏化。由于晶界易析出第二相，造成晶界某一成分的 贫乏化。例如，18—8不锈钢因晶界析出沉淀相(Cr23C6)，使晶界附 近留下贫铬区，硬铝合金因沿晶界析出CuAl2而形成贫铜区。 (2) 晶界析出不耐蚀的阳极相。例如，Al-Zn-Mg系合金在晶界析出连 续的MgZn2；Al—Mg合金和Al—Si合金很可能沿晶界分别析出易腐蚀 的新相Al3Mg2和Mg2Si。 (3) 杂质或溶质原子在晶界区偏析。例如，铝中含有少量铁时(铁在 铝中溶解度低)，铁易在晶界析出，铜铝合金或铜磷合金在晶界可能 有铝或磷的偏析。 (4) 晶界处因相邻晶粒间的晶向不同，晶界必须同时适应各方面情况 ；其次是晶界的能量较高，刃型位错和空位在该处的活动性较大， 使之产生富集。这样就造成了晶界处远比正常晶体组织松散的过渡 性组织。 (5) 由于新相析出或转变，造成晶界处具有较大的内应力。另外还证 实由于表面张力的缘故，使黄铜的晶界含有较多的锌。
6.5 丝状腐蚀
6.5.1 丝状腐蚀特征 丝状腐蚀是一种浅型的膜下腐蚀。一旦产生便发展很快，最后形 成密集的网状花纹分布于金属表面，如图6-12所示，使金属表面 上的漆膜出现无明显损伤的隆起，失去保护膜的作用。其特征是 腐蚀产物呈丝状纤维网的样子，沿着线迹所发生的腐蚀在金属上 掘出了一条可觉察的小沟，深度约为5μm～8μm，而且在小沟上 每隔一段 图6-12 丝状腐蚀示意图 距离就有一个较深的小孔。在铁上腐蚀产物呈红丝状，丝宽约 0.1 mm～0.5。丝状腐蚀一般由蓝色呈“V”字形的活性头和非活 性的棕褐色而形态如丝的身部所组成。 活性头含有酸性的液体，腐蚀是由它的头部发展的，丝身是由腐 蚀生成物堆积而成，一般呈碱性。
金属材料的点腐蚀和缝隙腐蚀
金属材料的点腐蚀和缝隙腐蚀点腐蚀和缝隙腐蚀pitting and crevice corrosion金属材料接触某些溶液,表面上产生点状局部腐蚀,蚀孔随时间的延续不断地加深,甚至穿孔,称为点腐蚀点蚀,也称孔蚀;通常点蚀的蚀孔很小,直径比深度小得多;蚀孔的最大深度与平均腐蚀深度的比值称为点蚀系数;此值越大,点蚀越严重;一般蚀孔常被腐蚀产物覆盖,不易发现,因此往往由于腐蚀穿孔,造成突然性事故见金属腐蚀;缝隙腐蚀是两个连接物之间的缝隙处发生的腐蚀,金属和金属间的连接如铆接、螺栓连接缝隙、金属和非金属间的连接缝隙,以及金属表面上的沉积物和金属表面之间构成的缝隙,都会出现这种局部腐蚀;许多金属材料都能产生点蚀和缝隙腐蚀;不锈钢、铝合金等靠钝化来增强耐蚀性的金属材料,也易产生点蚀和缝隙腐蚀;许多环境介质都能引起金属材料的点蚀和缝隙腐蚀,尤其是含氯离子的溶液;点腐蚀金属表面的电化学不均匀性是导致点蚀的重要原因;金属材料的表面或钝化膜等保护层中常显露出某些缺陷或薄弱点如夹杂物、晶界、位错等处,这些地方容易形成点蚀核心;金属浸入含有某些活化阴离子特别是氯离子的溶液中,只要腐蚀电位达到或超过点蚀电位或称击穿电位,就能产生点蚀;这是由于钝化膜在溶液中处于溶解以及可再度形成的动平衡状态,而溶液中的活化阴离子氯离子会破坏这种平衡,导致金属的局部表面形成微小蚀点,并发展为点蚀源;例如不锈钢表面的硫化物夹杂的溶解,暴露出钢的新鲜表面,就会形成点蚀源;点蚀的发展是一个在闭塞区内的自催化过程;在有一定闭塞性的蚀孔内,溶解的金属离子浓度大大增加,为保持电荷平衡,氯离子不断迁入蚀孔,导致氯离子富集;高浓度的金属氯化物水解,产生氢离子,由此造成蚀孔内的强酸性环境,又会进一步加速蚀孔内金属的溶解和溶液氯离子浓度的增高和酸化;蚀孔内壁处于活化状态构成腐蚀原电池的阳极,而蚀孔外的金属表面仍呈钝态构成阴极,由此形成了小阳极／大阴极的活化-钝化电池体系,使点蚀急速发展;缝隙腐蚀是由缝隙内外介质间物质移动困难所引起的;为此,缝隙的宽度应足够狭小;它的发展也是一个闭塞区内的自催化过程;例如处在海水等介质中的钢制零部件,在缝隙腐蚀的起始阶段,缝隙内外的金属表面都发生以氧还原作为阴极反应的腐蚀过程;由于缝隙内的溶氧很快被消耗掉,而靠扩散补充又十分困难,缝隙内氧还原的阴极反应逐渐停止,缝隙内外建立了氧浓差电池;缝隙外大面积上进行的氧还原阴极反应,则促进缝隙内金属阳极溶解;缝隙内金属溶解产生过剩的金属阳离子Me+,又使缝隙外的氯离子迁入缝隙内以保持电平衡;随之而发生的金属离子水解,使缝隙内酸度增高,又加速了金属的阳极溶解见图;点腐蚀和缝隙腐蚀的比较点腐蚀和缝隙腐蚀两者的发展阶段的机理是一致的,但是它们的诱发机理和发生过程则有所不同;前者是由于材料的钝态或保护层的局部破坏所引起,通过形成点蚀源而发展起来的;后者则是因介质的电化学不均匀性所引起,腐蚀一开始就在缝隙条件下受闭塞电池的作用;从电极电位来看,发生和发展缝隙腐蚀的电极电位比点蚀更低;从介质来看,缝隙腐蚀在不含氯离子的溶液中也会发生,而点蚀则多在含有特殊的活性阴离子条件下才会发生;溶液中的氯离子浓度对两种腐蚀有很大的影响通常是氯离子浓度愈高,点蚀和缝隙腐蚀发生的可能性也愈大,而且发展的速度也愈快;其他卤族离子也有类似的影响;一般溶液的温度愈高,产生点蚀和缝隙腐蚀的危险性也愈大;防止措施提高材料耐点蚀性的重要措施是添加适当的合金元素如在不锈钢中添加钼,采取钝化处理及适当的热处理,降低金属材料中的夹杂物含量;防止缝隙腐蚀的主要措施是在结构中要避免缝隙和能造成表面沉积的几何形状,要尽量用焊接代替铆接,采用非吸湿性材料做垫圈;电化学保护对防止点蚀和缝隙腐蚀都有效;采用合适的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的金属材料也是防止点蚀与缝隙腐蚀的有效措施;。
金属腐蚀与防护课后思考题
1、举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性与腐蚀性概念的区别。
2、金属腐蚀的本质是什么，均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？3、腐蚀电池的概念和特点以及形成腐蚀电池的原因，与作为化学电源的原电池的区别在哪里？为什么说干电池本身不是腐蚀电池，而锌壳内表面上形成的原电池是腐蚀电池？4、举例说明腐蚀电池的工作环节。
5、推导金属腐蚀电流密度和失重腐蚀速度的换算公式。
6、说明极化、去极化、过电位、极化值的基本概念，画出测量极化曲线的基本装置图，指出各部分所起的作用。
7、Evans极化图的意义和作法，用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素。
请用Evans极化图说明锌和铁在同样的酸溶液中，虽然锌的平衡电位比铁的平衡电位更负，但由于析氢反应在锌上更难进行，因而锌的腐蚀电流比铁的腐蚀电流小。
（画图说明）。
8、请说明：电位的表示方法、平衡电位的意义、能斯特公式的应用、非平衡电位的概念。
9、如何进行电化学腐蚀倾向的判断，以及电位比较准则的应用。
10、在Fe-水体系中用电位-pH平衡图说明金属铁的腐蚀控制的途径。
11、含杂质铜的锌在酸中的腐蚀速度比在纯锌在酸中的腐蚀速度大，这是因为前者形成了腐蚀电池。
因此有人认为形成腐蚀电池是发生电化学腐蚀的原因，这种观点是否正确？为什么？12、请说明：交换电流密度的概念及意义，与电极反应极化性能的关系；过电位和电极反应反应速度的关系；动力学方程的一般表达式；Tafel方程式的数学形式、图形表示以及适用条件；极限扩散电流密度的计算。
13、请说明：均匀腐蚀的腐蚀电位和腐蚀电流密度的概念；电极反应的耦合、混合电位、电流加和原理的应用（举例）。
14、微极化和强极化的公式的应用条件是什么？15、用活化极化腐蚀体系的理论说明析氢腐蚀的特点。
用阳极反应受活化极化控制的，阴极反应受浓度极化控制腐蚀体系的理论说明吸氧腐蚀特点。
16、对受氧扩散控制的吸氧腐蚀体系，当id增加到一定的程度，阴极反应将由浓度极化控制转变为浓度极化与活化极化共同影响。
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。
从“孔隙”与“缝隙”想到的
从“孔隙”与“缝隙”想到的在江苏省小学科学青年教师优质课比赛中，选手们随机抽取课题独立备课，面对同样的课题《毛细现象》，由于教师备课思维的深度和教学设计的角度不同，折射出对科学课的理解程度也不同。
《毛细现象》一课教学属于建立概念课，通过对生活中毛细现象的观察，对有些材料有能让液体上升这一特殊本领的探究，得出这些现象共性的规律，深化学生对毛细现象这个概念的建立。
在教学过程中。
有一个核心概念就是如何引导学生得出“孔隙是所有液体上升的重要条件。
没有孔隙就不能上升”的发现。
在绝大多数教师的课堂上，都能够注意将“孔隙”的发现作为探究的核心，但一旦得到发现就戛然而止，并将这个概念作为所有事实集中的体现。
有一位教师在帮助学生建构毛细现象通道概念的时候，通过两个层次来实现目标。
第一层次是在比较纱布、玻片、塑料片、粉笔四种不同材料浸入水中的异同变化的基础上，让学生发现两块玻片夹在一起能让液体上升。
由于不同的小组上升的高度不同，学生做出可能是玻片之间的缝隙有大小，所以高度有高低这个假设。
在此基础上，让学生用牙签夹在两块玻片之间，比较缝隙大小与液体上升高度变化情况。
由这个实验学生都得出结论：玻片夹得紧，液体上升得高；玻片夹得松，液体上升得低，玻璃间缝隙大小决定液体上升高度。
学生得出的核心概念是“缝隙大小”影响水上升高度。
第二层次紧跟第一层次，先让学生预测滴管放入液体中液面是否会上升。
接着让学生将三根粗细不同的玻璃管同时放入水中，发现不同粗细的管子中水上升的高度也不同，从而得出“孔隙”影响水上升高度的结论。
不管是“孔隙”还是“缝隙”，都是水上升的通道，但这个“缝隙”或“孔隙”不能太大，否则液体也不能上升。
至此，毛细现象中的“孔隙或缝隙”这个核心概念凸现，学生认知过程清晰。
在该教师的整个教学过程中，听课者发现，学生的主动意识和探究意识在教师的有序引领之下，层次清晰，兴趣盎然。
建立有效概念的过程，是离不开教师精心钻研教材、设计教学的过程。
缝隙腐蚀可分为孔蚀型缝隙腐蚀和活化型缝隙腐蚀两种
缝隙腐蚀可分为孔蚀型缝隙腐蚀和活化型缝隙腐蚀两种缝隙腐蚀可分为孔蚀型缝隙腐蚀和活化型缝隙腐蚀两种。
前者是以孔蚀为起源的缝隙腐蚀矮是由于缝隙内钝化膜的氧化性破坏而引起的；后者由于缝隙的存在，缝隙内溶液组成物质迁移产生困难。
例如，腐蚀溶液中能使不锈钢钝化的氧进入缝隙，只能通过扩散，因而过程缓慢。
为了维持不锈钢钝态，缝隙内氧迅速耗掉而又得不到及时补充，致使不锈钢表面钝化膜开始还原性溶解。
这种溶解的结果使腐蚀产物金属盐逐渐浓缩，通过水解，缝隙内溶液的pH值急剧下降。
当pH值降低到不锈钢在溶液中的去钝化pH值时（即溶液不能使不锈钢维持钝态的临界pH值），缝隙内不锈钢表面的钝化膜便产生还原性破坏而形成缝隙腐蚀微信公众号：hcsteel。
不锈钢的缝隙腐蚀主要是因为缝隙内的溶液酸化、缺氧而引起表面钝化膜破坏。
因而，提高不锈钢钝化膜的稳定性和钝化、再钝化能力同样是提高不锈钢耐缝隙腐蚀能力的重要措施。
因此，选用耐点蚀材料的一些措施同样适用于耐缝隙腐蚀材料的选择。
晶间腐蚀晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界（晶界）发生的一种局部选择性腐蚀。
这种腐蚀从金属表面开始，沿着晶界向内部发展，在表面上还看不出破坏时晶粒之间结合力已大大削弱。
严重时整个金属强度几乎完全丧失，只要轻轻敲打就会破碎成细粒，甚至成粉状，若掉在地上，也失去金属刚清脆声。
由于晶界容易富集杂质原子，产生所谓晶界吸附，也容易发生沉淀，产生所谓晶界沉淀。
故晶界比晶粒本体具有较大的活性，在电解质溶液中常常发生晶界比晶粒本体腐蚀得快的现象。
许多金属及合金都有晶间腐蚀倾向。
实际使用中，不锈钢和铝合金的晶问腐蚀较为突出。
在有应力同时存在的情况下，晶间腐蚀有可能发展为晶间应力腐蚀开裂。
不锈钢的腐蚀现象及影响因素()
5 不锈钢的晶间腐蚀 所谓晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中 ，并在高 温环境下由于晶界合金元素的贫化，沿着材料的晶粒间界 受到腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现 象。以奥氏体不锈钢为例，在焊接时，焊缝两侧 2～3 毫 米处可被加热到 400～910℃，这就是所谓的晶间腐蚀敏 化区，有铬和钼相析出而出现贫化。不锈钢抗晶间腐蚀能 力因其金相组织和化学成分的不同而有所不同，如：奥氏 体不锈钢和双相不锈钢晶间腐蚀的敏化温度范围是 400～ 850℃；而铁素体不锈钢则在 850℃以上。腐蚀从表面沿 晶界深入金属内部，外表看不出腐蚀迹象，但金相观察晶 界呈现网状腐蚀。
参考文献 （1）宋涛哲 《腐蚀电化学研究方法》 化学工业出版社 1988 年 12 月 76～79 页 （2）傅积和 《化纤化工设备防腐蚀》 纺织工业出版社 1985 年 3 月 11～17 页 （3）周静妤 《防腐技术》 化学工业出版社 1988 年 12 月 17～47 页 （4）冈毅民 《中国不锈钢腐蚀手册》 1992 年 6 月 冶金工业出版社 189～229 页 （5）邵祖光 《炼油厂设备加热炉设计手册》第四分篇 中石化规划院 141～142页 （6）左景伊 《腐蚀数据手册》 1985 年 8 月 化学工业出版社 19～ 29 页 （7）史美堂 《金属材料及热处理》 上海科学技术出版社 1985 年 10 月 31～33页
1，前言 通常所说的不锈钢是不锈钢、耐酸钢及耐热钢的 总称。具体来说，不锈钢是指在空气中能抵抗腐 蚀的钢;耐酸钢是指在某些化学介质中能抵抗腐蚀 的钢，而耐热钢则是指在高温下抗氧化、抗蠕变 并耐一定介质腐蚀的钢。从工程来看，不锈钢不 是在任何情况下都具有较好的耐蚀性，在一定条 件下可能出现点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间 腐蚀等现象。如：不锈钢在腐蚀性介质和拉应力 共存的条件下，可能产生应力腐蚀；在腐蚀性介 质和高温环境共存的条件下，还可能产生晶间腐 蚀。后两种腐蚀其隐蔽性和危害性远大于其它腐 蚀，往往会造成重大的工程事故。不锈钢抗腐蚀 能力因其金相组织和化学成分（主要是合金元素） 的不同而有所不同。下面分别介绍上述各种腐蚀 产生的原因及影响因素。