金属材料的腐蚀

合集下载

金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法
金属腐蚀是指金属材料与环境中的化学物质(如氧气、水、酸、碱等)发生作用,造成金属表面逐渐损耗和变质的过程。

金属腐蚀的几种主要方法包括:电化学腐蚀(电腐蚀):这是最常见的金属腐蚀方式,涉及到金属与电解质溶液中的化学反应。

金属在电化学腐蚀过程中分成阴极和阳极,电子从阳极流向阴极,导致阳极溶解,从而损耗金属。

铁锈形成就是一个典型的电化学腐蚀例子。

氧化腐蚀:金属与氧气反应形成金属氧化物,导致金属表面逐渐氧化、褪色和损耗。

铁的氧化就是一个常见的例子,形成红色或橙色的铁锈。

化学腐蚀:金属与酸、碱等化学物质发生反应,导致金属表面溶解和腐蚀。

硫酸和盐酸与金属反应产生氢气和相应的金属盐,就是化学腐蚀的例子。

应力腐蚀:金属在受到外界应力的作用下,易于发生腐蚀。

这种腐蚀可能是由于应力造成材料内部腐蚀产物的不稳定,导致材料局部腐蚀。

水腐蚀(液腐蚀):材料暴露在水中时,水中的化学物质会与金属反应,导致腐蚀。

海水腐蚀是一个常见的例子,因为海水中含有氯等腐蚀性成分。

为了减少金属腐蚀,可以采取一系列防腐措施,如涂层、电镀、合金化、阳极保护等方法。

选择合适的防腐方法取决于金属种类、应用环境和要求等因素。

金属的腐蚀实验

金属的腐蚀实验

金属的腐蚀实验金属的腐蚀实验是一种常见的科学实验,旨在研究金属在特定条件下受到腐蚀的情况,以便分析金属材料的性能及其在特定环境中的适用性。

本文将介绍金属腐蚀实验的背景、实验方法、结果分析和实验应用,以及对腐蚀防护的探讨。

一、背景腐蚀是指金属在特定环境中与外界介质的相互作用下产生的化学或电化学反应。

腐蚀会导致金属材料的破坏和性能下降,影响工业设备的正常运行和寿命。

了解金属腐蚀现象对于材料科学和工程实践至关重要。

二、实验方法1. 实验材料本次实验选择了钢铁、铝、铜和镀锌板作为研究对象。

这些金属在现实应用中被广泛使用,对其腐蚀性能的研究具有实际意义。

2. 实验装置采用恒温水槽,确保实验条件的一致性。

在水槽内设置腐蚀试样的支架,以保持试样的稳定和相对位置的一致。

3. 实验步骤(1) 准备试样:将金属试样进行充分抛光和清洗,确保试样表面干净光滑。

(2) 安装试样:将试样固定在试样支架上,并将其放入恒温水槽中。

(3) 添加介质:向恒温水槽中加入腐蚀介质,如盐水或酸溶液,保证介质的浓度和温度的一致性。

(4) 实验观测:在规定的时间段内,记录试样的质量变化和表面形态变化。

三、结果分析通过一定时间的实验观测,得出如下结果:1. 不同金属材料的腐蚀程度不同。

在相同的实验条件下,铝和铜的腐蚀程度明显低于钢和镀锌板。

2. 相同金属材料在不同腐蚀介质中也会有差异。

在盐水中,腐蚀程度较大,而在酸溶液中,腐蚀程度较小。

3. 腐蚀程度随时间的推移而加剧。

初始阶段腐蚀缓慢,随着时间的推移,腐蚀速度逐渐增加。

四、实验应用金属腐蚀实验的结果可以为材料科学、工程设计和工业制造提供参考:1. 材料科学:通过研究金属腐蚀现象,科学家可以深入了解金属材料的特性和行为,为新材料的研发提供依据。

2. 工程设计:在设计工程结构时,需要考虑金属材料的腐蚀问题。

金属腐蚀实验可以帮助工程师选择适合特定环境的材料,并优化设计方案。

3. 工业制造:在工业生产中,金属材料常受到潮湿、酸碱等环境的影响。

金属腐蚀类型

金属腐蚀类型

金属腐蚀类型金属腐蚀是指金属在一定的环境条件下,由于与外界介质的作用而发生的一种不可逆转的化学或电化学反应。

金属腐蚀的类型多种多样,下面将详细介绍几种常见的金属腐蚀类型。

1. 酸性腐蚀酸性腐蚀是指金属在酸性介质中受到侵蚀和破坏的过程。

酸性腐蚀主要是由于酸性介质中的氢离子与金属表面的金属离子发生反应,导致金属表面产生腐蚀。

酸性腐蚀对金属的侵蚀速度较快,常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。

2. 碱性腐蚀碱性腐蚀是指金属在碱性介质中受到侵蚀和破坏的过程。

碱性腐蚀主要是由于碱性介质中的氢氧根离子与金属表面的金属离子发生反应,导致金属表面产生腐蚀。

碱性腐蚀对金属的侵蚀速度较慢,常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。

3. 氧化腐蚀氧化腐蚀是指金属在氧气介质中受到侵蚀和破坏的过程。

氧化腐蚀主要是由于金属与氧气反应生成金属氧化物,导致金属表面产生腐蚀。

氧化腐蚀对金属的侵蚀速度较快,常见的氧化腐蚀有铁锈的形成。

4. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中受到电化学反应的影响而发生腐蚀的过程。

电化学腐蚀通常涉及两个电极,一个是阳极,受到腐蚀;另一个是阴极,不受腐蚀。

电化学腐蚀的速度与电解质中的离子浓度、温度等因素有关。

5. 浸蚀腐蚀浸蚀腐蚀是指金属在液体中长时间浸泡而导致的腐蚀。

浸蚀腐蚀通常是由于液体中的化学物质对金属表面的侵蚀而引起的,常见的浸蚀腐蚀有酸浸蚀、碱浸蚀等。

6. 废品腐蚀废品腐蚀是指金属在废弃物堆放场等环境中受到腐蚀的过程。

废品腐蚀通常是由于废弃物中的化学物质对金属表面的侵蚀而引起的,废品腐蚀的速度较快。

7. 金属间腐蚀金属间腐蚀是指不同金属在一定条件下接触而引起的腐蚀。

金属间腐蚀通常是由于不同金属之间的电位差引起的,常见的金属间腐蚀有铝与不锈钢的接触腐蚀。

8. 微生物腐蚀微生物腐蚀是指微生物对金属的腐蚀作用。

微生物腐蚀通常是由于微生物在金属表面形成生物膜,产生酸性物质等导致的,常见的微生物腐蚀有铁细菌腐蚀、硫酸盐还原菌腐蚀等。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护金属材料在日常生活和工业生产中扮演着重要的角色,然而,金属的腐蚀是一种常见的问题,会导致金属失去其原有的性能和功能。

为了延长金属材料的使用寿命,我们需要了解金属腐蚀的原因以及采取相应的防护措施。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属材料与周围环境中的化学物质(如氧气、水、酸、碱等)发生化学反应,导致金属表面发生破坏或氧化的过程。

金属腐蚀的原因主要有以下几个方面:1. 电化学反应:金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应,形成电池,电流通过金属表面引起金属的腐蚀。

2. 氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,产生金属氧化物,导致金属发生腐蚀。

3. 化学反应:金属与酸、碱等化学物质发生化学反应,导致金属腐蚀。

4. 湿度和温度:高湿度和高温环境中,金属材料更容易受到腐蚀的侵袭。

二、金属腐蚀的分类金属腐蚀可以分为几种不同的类型,常见的有以下几种:1. 高温腐蚀:金属在高温环境中与气体或化学物质反应,产生高温氧化、硫化等反应,导致金属材料的腐蚀。

2. 氧化腐蚀:金属与氧气反应,生成金属氧化物,使金属表面形成氧化层,导致金属材料的腐蚀。

3. 酸腐蚀:金属与酸反应,形成金属盐和气体,发生化学变化,导致金属材料腐蚀。

4. 碱性腐蚀:金属与碱反应,形成金属盐和水,导致金属发生腐蚀。

5. 电化学腐蚀:金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应,形成电池,产生电流,引起金属的腐蚀。

三、金属腐蚀的防护措施为了防止金属腐蚀引起的损失,我们可以采取一些防护措施:1. 表面涂层:在金属表面涂覆一层耐腐蚀的涂层,如漆、蜡、聚合物等,以隔绝金属与环境的接触,起到防护作用。

2. 阳极保护:通过将金属制成阳极,并与可溶性阳极材料(如锌)联接,使其成为电池中的阴极,实现对金属的防护。

3. 隔离保护:通过将金属与环境隔离,如使用橡胶垫片、塑料包覆等方式,减少金属与腐蚀介质的接触,起到保护作用。

4. 防蚀剂使用:使用防蚀剂涂覆金属表面,形成一层保护膜,降低金属与腐蚀介质的接触,防止金属腐蚀。

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护金属材料在使用过程中容易受到腐蚀的影响,从而降低其机械性能和寿命。

为了延长金属材料的使用寿命,保护措施是至关重要的。

本文将讨论金属材料腐蚀的原因和常见的防护方法。

一、金属材料腐蚀的原因金属材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属材料与大气中的氧、水、酸、碱等物质发生反应,导致金属表面发生变化。

常见的化学腐蚀有氧化腐蚀、酸性腐蚀和碱性腐蚀等。

氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。

例如铁与氧气反应生成铁氧化物,即常见的铁锈现象。

在湿润环境下,氧化腐蚀速度更快。

酸性腐蚀是指金属与酸性溶液接触产生的化学反应。

常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。

酸性腐蚀可导致金属材料表面产生腐蚀坑。

碱性腐蚀是指金属与碱性溶液接触产生的化学反应。

常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。

碱性腐蚀会使金属表面发生腐蚀、变硬或变脆等。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质中发生的电化学反应导致腐蚀现象。

电化学腐蚀包括阳极腐蚀和阴极腐蚀。

阳极腐蚀是指金属作为阳极,在电化学反应中溶解生成阳离子。

金属表面因此变薄,甚至出现孔洞。

例如,铁的阳极腐蚀就是普遍的铁锈现象。

阴极腐蚀是指金属作为阴极,在电化学反应中受到硬币金属材料的腐蚀与防护电子供给,发生反应并生成金属阳离子的过程。

阴极腐蚀可导致金属表面发生凹陷或沉积物形成。

二、金属材料的防护方法金属材料的防护方法主要包括表面涂层、阳极保护和电化学防护等。

1. 表面涂层表面涂层是指在金属材料表面形成一层附着力强的保护层。

常见的表面涂层有油漆、镀层和涂覆层等。

这些涂层可以隔绝金属材料与环境介质的接触,从而减少腐蚀的发生。

2. 阳极保护阳极保护是通过在金属材料上施加电流,使其成为阴极从而抑制腐蚀的发生。

常用的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀和阳极保护涂层等。

这些方法可在金属材料表面形成一层保护膜,提供额外的保护。

3. 电化学防护电化学防护是利用电化学原理减缓金属材料腐蚀的速率。

金属材料的腐蚀类型

金属材料的腐蚀类型

金属材料的腐蚀类型一、引言金属材料是工业生产中常用的材料之一,但在使用过程中,金属材料会受到腐蚀的影响。

腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应,导致金属表面失去原有的性质和功能。

本文将介绍金属材料的腐蚀类型及其特点。

二、金属材料的腐蚀类型1. 统一腐蚀统一腐蚀是指金属表面均匀地被化学反应侵蚀所致的现象。

统一腐蚀通常是由于金属与氧气、水等物质发生反应而引起的。

在统一腐蚀过程中,金属表面会逐渐失去光泽,并形成氧化物或其他化合物。

2. 局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面只有局部区域被侵袭所致的现象。

局部区域受到侵袭后,周围区域仍能保持原有性质和功能。

局部区域的大小和形状不定,可以是点状、线状或面状。

3. 穿孔型腐蚀穿孔型腐蚀是指金属表面出现孔洞或凹陷所致的现象。

穿孔型腐蚀通常发生在金属表面存在缺陷的地方,如气泡、夹杂等。

4. 底部腐蚀底部腐蚀是指金属材料在液体中长时间浸泡后,底部出现侵蚀所致的现象。

底部腐蚀通常发生在容器、管道等设备的底部。

5. 焊缝区域腐蚀焊缝区域是指金属材料在焊接过程中形成的接头处。

焊接过程中,由于温度变化和热应力等因素的影响,焊缝区域容易受到侵袭而引起局部腐蚀。

三、不同类型金属材料的主要腐蚀类型1. 铁系金属铁系金属主要包括铁、钢和铸铁等。

这些材料主要受到统一和局部两种类型的侵袭。

统一侵袭通常是由于氧化反应引起的,而局部侵袭则可以由多种因素引起,如酸雨、盐雾、微生物等。

2. 铝合金铝合金主要受到局部腐蚀的影响,尤其是在海水中容易发生孔洞型腐蚀。

此外,铝合金还容易受到氧化反应的影响而发生统一侵袭。

3. 铜合金铜合金主要受到统一侵袭的影响。

在大气中,铜合金会逐渐形成绿色锈层。

此外,在含有硫化物的环境中,铜合金容易发生孔洞型腐蚀。

4. 镁合金镁合金主要受到局部和统一两种类型的侵袭。

在水中或潮湿环境中,镁合金容易发生局部孔洞型腐蚀;而在含有氯离子和硫酸根离子的环境中,镁合金则容易发生统一侵袭。

四、结论总之,不同类型的金属材料会受到不同类型的腐蚀影响。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法引言:金属是我们日常生活中常见的材料之一,但长时间暴露于湿气、氧气等环境中,金属会发生腐蚀现象。

腐蚀不仅会影响金属材料的外观和机械性能,还可能导致金属结构的破坏。

为了有效保护金属材料,采取适当的防腐方法是必要的。

本文将介绍金属腐蚀的原因和常见的防腐方法。

1. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属表面在特定条件下遭受氧化、还原、溶解等化学反应,使金属表面失去原有性质并逐渐破坏的现象。

导致金属腐蚀的主要原因有以下几个方面:1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的化学反应。

当金属表面存在缺陷或处于不同电位的区域时,会形成阳极和阴极,从而引发电化学腐蚀。

常见的电化学腐蚀有腐蚀电池和电解腐蚀。

1.2 化学腐蚀金属在酸、碱等强化学性质溶液中容易发生化学反应,导致金属腐蚀。

例如,铁在氧气和水的作用下形成铁锈,铜在湿气中容易氧化变色。

1.3 电解质腐蚀金属表面附着有含有电解质的潮湿物质,例如,海水中的氯离子、硫酸、碱性物质等。

这些电解质会在金属表面产生腐蚀反应,引起金属腐蚀的加剧。

2. 常见的防腐方法为了防止金属腐蚀,人们提出了多种防腐方法。

下面介绍几种常见的防腐方法:2.1 防止接触湿气和氧气腐蚀常常发生在金属材料暴露在湿气和氧气中的情况下。

因此,保持金属材料表面的干燥和清洁是防止金属腐蚀的基本方法之一。

可以通过增加表面防护层、使用密封材料或涂层等方式来实现。

2.2 电化学防腐电化学防腐是指借助电化学方法,改变金属表面的电位,使金属处于不易腐蚀状态。

其中的常见方法包括电镀、阳极保护和阴保护等。

2.3 使用有机涂层使用有机涂层是保护金属材料的一种有效方法。

有机涂层能够形成一个隔绝氧气、水分、电解质等腐蚀介质对金属的侵蚀的层。

常见的有机涂层有油漆、聚合物涂料和橡胶涂层等。

2.4 金属涂层的选择金属涂层是将具有较高电位的金属涂覆在较低电位金属表面上,形成二元合金体系,从而达到减少金属腐蚀的目的。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料,广泛应用于各行各业。

然而,金属在特定条件下容易发生腐蚀,导致其性能下降甚至失效。

因此,了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。

1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。

主要有以下几种类型:(1)电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极处发生氧化反应,而在阴极处发生还原反应,导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。

(2)化学腐蚀:金属与非电解质溶液或气体接触时,发生化学反应,例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。

(3)晶间腐蚀:金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分,容易发生局部腐蚀,导致金属的断裂或剥落。

2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命,减少腐蚀带来的损害,可以采取以下几种防腐方法:(1)涂层保护:涂层是一种常见的金属防腐方法。

通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层,阻隔金属与外界环境的接触,减少腐蚀反应的发生。

(2)电化学保护:利用电化学原理,在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层,减缓腐蚀反应的进行。

(3)合金防腐:通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构,提高金属的抗蚀性能。

例如,不锈钢中添加了铬和镍等元素,使其具有良好的耐腐蚀性能。

(4)缓蚀剂:将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面,形成一层保护层,以减缓腐蚀反应的发生,例如磷酸铁锌等物质。

综上所述,金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。

为了延长金属材料的寿命,需要采取适当的防腐方法,如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。

我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求,选择合适的防腐方法,以保障金属材料的使用寿命和性能。

这样,我们才能更好地利用金属材料的优势,为社会发展做出更大的贡献。

  1. 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. 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. 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)。

第9章金属材料的腐蚀
9.1概述
金属腐蚀是指金属与其周围介质发生化学或电化学腐蚀而产生的破坏现象。

锅炉与压力容器的一些主要承压元件在使用过程中与一些腐蚀介质接触,会发生各种腐蚀现象,引发破裂损坏事故后果
(1)往往引发事故造成巨大经济损失
(2)耗费大量资源和能源,1/3冶炼金属由于腐蚀而破坏
(3)污染环境
因此有必要对腐蚀现象进行研究。

9.1.1分类按机理
9.1.1.1化学腐蚀:金属与非电解质介质直接发生纯化学反应。

服从于多相反应的化学动力学的基本规律。

例如金属在高温下发生的氧化现象。

9.1.1.2电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏现象,构成了原电池,服从于电化学动力
规律。

电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式。

9.1.2按腐蚀环境分类
大气腐蚀,土壤腐蚀,高温气体腐蚀,海水腐蚀等。

9.1.3按腐蚀的形式:
9.1.3.1均匀腐蚀
腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。

危害性小,可估计腐蚀速度。

例:碳钢在强酸中的腐蚀
9.1.3.2局部腐蚀
发生在金属的局部地区。

9.1.3.2.1应力腐蚀裂开
材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。

主要是晶间,脆断。

也有穿晶。

在氮化物,碱性氮氧化物其它水溶性介质中常有发生。

9.1.3.2.2点蚀
发生在金属表面局部区域,点蚀形成后迅速向深处发展,最后穿透金属。

出现后就及时磨光或涂漆,避免进一步入。

不锈钢,铝及其合金,钛及其合金在氯离子介质中易发生。

9.1.3.2.3晶间腐蚀
在金属材料晶界部位的腐蚀。

腐蚀沿晶间进行,使晶粒之间的结合力大大削弱,机械强度急剧降低。

不锈钢,铝合金。

9.1.3.2.4缝隙腐蚀
金属与金属或金属与非金属之间存在细小缝隙中发生的腐蚀现象。

法兰联接面,螺母压紧面。

9.1.3.2.5电偶腐蚀
电解质溶液中,不同的金属接触时,由于腐蚀电位差引起电位低的金属在接触部位腐蚀的现象。

如碳钢与黄铜在水中接触。

9.1.3.2.6腐蚀疲劳
金属在交变应力和腐蚀介质的作用下发生。

产生腐蚀坑和大量裂纹,显著降低钢的疲劳强度。

9.1.4腐蚀共同特性
9.1.4.1从热力学角度看,腐蚀是金属由非稳态自发向稳态的一个转变过程。

9.1.4.2是化学,电化学过程。

9.1.4.3总是发生在表面,从表面开始。

9.2金属材料的高温氧化
9.2.1高温氧化过程的机理
氧与氧化性气体介质的化学反应。

发生氧化反应判据
(1)初始系统(金属和氧)的等压-等温自由能与最终状态时的差值。

(2)系统中氧的分压高于金属氧化物的分解压力。

氧化过程2个阶段
(1)化学反应过程,氧与表面金属接触反应,形成氧化膜
(2)电化学反应,内部金属腐蚀,分7步骤
1)氧分子吸附至氧化膜
2)氧分子分解为氧原子
3)氧原子形成离子
4)氧化膜中的阴离子向金属表面迁移
5)金属原子电离及阳离子向氧化膜过渡;
6)氧化膜中的阳离子和电子向膜气相界面迁移;
7)阳离子和阴离子作用并产生金属氧化物
氧化膜的保护性能
(1)氧化膜能完整性,指完整地覆盖在基体金属表面
(2)氧化膜的强度,塑性及与基体金属结合力
(3)高温下的稳定性。

9.2.2高温氧化过程的动力学规律
常见的直线,抛物线,对数规律
9.2.2.1直线规律
氧化物不多孔性氧化膜时,
镁在450℃以上,钼在550℃以上。

9.2.2.2抛物线规律
金属表面附一层致密氧化膜,
氧化开始时候为最大氧化速度,此后不断减小,趋近于0
镍和铜大于500℃,铁在大于700℃
9.2.2.3对数规律
低温,动力学规律
氧化开始时候为最大氧化速度,此后很快减小,趋近于0
9.2.3氧化的温度规律
低温为对数规律,中温为抛物线,高温为直线规律
9.2.4金属材料的高温抗氧化性指标
9.2.4.1金属重量变化指标
9.2.4.2腐蚀深度:
应用较多。

钢材耐热性级别
锅炉高温承压元件,只允许用1级
9.3金属材料的电化学腐蚀
金属材料与电解质溶液发生电化学作用而造成的破坏现象。

9.3.1金属的电极电位及腐蚀电池
金属离子水化过程
标准电极电位:活度为1,温度298K,气体分压1.01MP下平衡电极电位。

分为负电性金属,正电性金属。

原电池产生,电位差,可能原因:不同金属,温差,电解质浓度差
9.3.2金属的极化与钝化
极化现象:腐蚀电池工作后引起的电极电位变化现象,阴极电位降低,阳级电位升高,电池回路电流减小。

钝化:金属表面状态突然变化的过程。

铁在浓硝酸,浓硫酸中。

可提高金属耐蚀性。

9.3.3金属元素耐蚀性评定
9.3.3.1热力学稳定性
9.3.3.2钝化现象
9.3.3.3生成保护性好的腐蚀产物膜
9.3.4金属材料耐蚀合金化途径
9.3.4.1提高金属材料的热力学稳定性
加入热力学稳定性高的合金元素,提高电极电位。

9.3.4.2减弱金属材料的阳极活性
加入易钝化元素,铁中加入铬。

9.3.4.3减弱金属材料的阴级活性
减小阴极面积,提高金属材料阴极放氢超电位
9.3.4.4使金属材料表面生成电阻值大的腐蚀产物膜
钢中加入铜和磷
9.4金属材料应力腐蚀
材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。

分2类
阳极反应敏感型:金属阳极溶解为基础。

阴极反庆敏感型:阴极吸氢为基础(氢脆)
9.4.1应力
静拉伸应力
图有效应力与破坏时间
9.4.2腐蚀介质
有一定组合,钢+氢氧化物
9.4.3材料
合金或含杂质金属。

纯铜+0.004%磷
9.4.4破坏过程
主要是晶间,脆断。

也有穿晶,混合
9.5蒸汽腐蚀
水在铁为催化剂下在400℃下发生分解。

4H2O+3Fe——>Fe3O4+8H
如H不能被流动带走,产生氢脆
影响因素,
防止方法:(1)消除蒸汽停滞现象,(2)加入合金元素,Cr,Mo
9.6硫腐蚀
锅炉燃料(煤、油)中含有一定量的硫,硫以各种形式存在于烟气中,使锅炉受热面及元件受到腐蚀。

9.6.1高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀
过程(1)产生自由的硫原子FeS2——>FeS+S
(2)形成硫化亚铁2H2S+SO2——>2H2O+3S
(3)形成硫化亚铁Fe+S——>FeS
钢材经表面渗铝处理,可提高钢材料耐热性及对某些介质的耐腐蚀性。

9.6.2锅炉过热器管的高温硫腐蚀
复合硫酸盐在550~700℃会与金属反应。

9.6.3含镍合金钢的硫腐蚀
硫会与钢中的镍发生作用生成Ni2S2,与镍组成易熔共晶体(Ni-Ni2S2)。

防止方法在含镍的钢中加入合金元素Cr。

9.6.4硫的低温腐蚀
低温烟气中有少量SO3,与水蒸汽化合成硫酸。

防止方法:省煤器及低氧燃烧
9.7钒腐蚀
油燃烧产生的钒氧化物存在于油灰中,高温下会破坏金属的氧化膜。

钢中加入添加剂,镁,氧化镁。

9.8氧腐蚀
指水或汽水混合物中所含的氧与金属材料之间发生的电化学腐蚀现象。

9.8.1氧腐蚀原理
铁(标准电极电位-0.44V)与氧构成原电池(+0.4V)。

9.8.2影响氧腐蚀因素
9.8.2.1水中的溶解氧量
溶解氧越多,氧腐蚀速度越大
9.8.2.2水的pH值
PH值越低,腐蚀越严重,PH接近于7时,金属表面生成保护膜,腐蚀速度显著降低。

9.8.2.3水的温度
温度越高,扩散越快,金属腐蚀越快
9.9防腐原理
电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式,尽可能减少原电池;在钢表面形成一层稳定,完整且与钢基体结合牢固的钝化膜;
在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间电位差。

相关文档
最新文档