材料的腐蚀失效形式与机理

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腐蚀及开裂机理

腐蚀及开裂机理

腐蚀减薄1 盐酸(HCl)腐蚀盐酸(HCl)腐蚀在大多数普通精炼工艺中都受到关注。

不同浓度的盐酸对许多普通制造材料都产生侵蚀作用,而且常常存在于自然条件中。

特别是当它与会更容易发生腐蚀。

奥氏体不锈钢常常发生点蚀,而且会形成隙间腐蚀及/或氯致应力腐蚀裂纹。

如果含有氧化剂,或不经过退火处理(主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后,然后再慢慢冷却的热处理制程。

主要目的是:(1)释放应力,(2)增加材料延展性和韧性,(3)产生特殊显微结构。

),则会加快镍合金的腐蚀。

人们关注的是主要精炼设备上的盐酸腐蚀,它包括原油蒸馏,氢处理,和催化重整。

在原油蒸馏中水解镁和钙氯盐后形成了HCl盐酸。

在氢处理设备中,进料口处有机氯化物加氢作用时会产生HCl,或者HCl 随着碳氢化合物或氢进入设备,然后在流体管道中与水浓缩在一起。

在催化重整设备中,氯化物会被催化剂和碳氢化合物带走,导致流体管道或再生系统发生盐酸腐蚀。

2 高温硫/环烷酸腐蚀高温硫腐蚀是一种常见的均匀腐蚀,当温度超过400ºF就会发生。

这种腐蚀在加工油的过程中,常与环烷酸腐蚀同时发生。

而环烷酸腐蚀通常为局部腐蚀。

这些自然存在的物质可能本身就具有腐蚀性,当热分解转化成硫化氢后也会产生腐蚀。

在加氢设备中存在氢元素和催化剂,使硫化物转变为H2S。

由于含有硫物质,许多原油会产生环烷酸。

在蒸馏过程中,这些酸易浓缩成高沸点的成分,例如常压下的重柴油,常压残油和真空柴油。

这些酸也可能存在于真空残油中,酸性较低的多产生点蚀,而酸性较高的产生槽状或沟状腐蚀,而且腐蚀速度更快。

环烷酸可以改变或破坏材料的保护层(硫化物或氧化物),从而持续加快硫化腐蚀速率,甚至会直接破坏原材料。

3高温H2S/H2腐蚀高温H2S/H2腐蚀是一种常见的均匀腐蚀,当温度超过400ºF时就会发生。

这种硫化物腐蚀不同于高温硫/环烷酸腐蚀。

H2S/H2腐蚀发生在氢加工设备中,例如氢除硫工艺和氢裂化装置中,当硫化物通过催化剂与氢气反应可转化为硫化氢。

腐蚀---课件

腐蚀---课件

态,使位错不能运动阻止了滑移的进行,使金属表现出脆性。
氢鼓包是由于原子态氢进入到金属的空隙、夹层处,并在其中复合成分子 氢,由于氢分子不能扩散,就会在空隙、夹层处积累而形成巨大的内压,使金 属鼓包,甚至破裂。氢鼓包主要发生在含湿硫化氢的介质中。 脱碳:在工业制氢装置中,高温氢气设备易产生脱碳损伤。钢中的渗碳体 在高温下与氢气作用生成甲烷,结果导致表面层的渗碳体减少,而碳便从邻近 的尚未反应的金属层逐渐扩散到这一反应区,于是有一定厚度的金属层因缺碳
三、腐蚀的形貌特征
2、电偶腐蚀:两种电位不同的金属直接接触或用导线连接起来并浸入电解质溶 液中时,它们之间就有电流流过,通常电位正的金属(阴极)腐蚀速率降低, 直至完全停止,电位负的金属(阳极)腐蚀速度增加。 电偶腐蚀在有内件的压力容器中比较常见,在检验此类设备时应予以重点 检查。电偶腐蚀机理示意图:
三、腐蚀的形貌特征
氢脆—白点
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-1:
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-2:
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包剖面
三、腐蚀的形貌特征
氢致裂纹微观形态
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
8、疲劳腐蚀:腐蚀疲劳是在腐蚀环境中的疲劳问题,只要存在腐蚀介质和交变 应力就会发生腐蚀疲劳。 与纯粹的机械疲劳不同,腐蚀疲劳不存在疲劳极限。与无腐蚀时材料的正
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
氧腐蚀
三、腐蚀的形貌特征
均匀腐蚀的四级标准:
防止全面腐蚀最常用的方法有:

腐蚀的机理及其控制措施

腐蚀的机理及其控制措施

腐蚀的机理及其控制措施腐蚀是一种难以避免的自然现象,它会导致材料的破损、失效,对工业制造和设备维护带来极大的困扰。

有许多因素会影响材料的耐腐蚀性能,其中包括环境条件、材料成分、加工和使用方法等等。

在本文中,我们将深入探讨腐蚀的机理,以及如何采取措施来控制它。

1. 腐蚀机理腐蚀是材料在接触化学环境时发生的一系列反应的结果。

在这些反应中,材料的原子或分子被氧化或还原,从而导致其电位和化学性质发生变化。

这些反应可以来源于氧化、酸化、盐类反应和生物作用等不同因素。

一种常见的腐蚀形式是金属腐蚀,它具有很高的经济和环境影响。

在一般情况下,金属的腐蚀反应包括四种反应类型:腐蚀反应、电化学反应、热量反应和生物腐蚀。

腐蚀反应是指金属在非电解质(如酸、碱)中的离子交换反应。

电化学反应通常发生于电解质中,其中金属通过与溶液中的电荷交换来腐蚀。

热反应通常是指金属快速氧化和燃烧等高温现象。

生物腐蚀是指一些微生物在特定条件下对金属的化学反应。

除此之外,在腐蚀机理的研究中,需要探讨腐蚀的成因,包括干燥腐蚀、隐蔽腐蚀和应力腐蚀等等,因为它们都会成为影响腐蚀的因素。

干燥腐蚀是指材料在干燥的环境中产生氧化物而腐蚀,在一些研究中可以通过控制清洁度来避免。

隐蔽腐蚀是指在材料内部发生的腐蚀过程,难以发现和处理。

应力腐蚀则是指金属在受到外界应力和化学环境共同影响下的腐蚀过程。

2. 腐蚀控制措施腐蚀虽然不可避免,但可以通过多种措施来降低腐蚀的风险和减缓腐蚀速度。

以下是几种常见的腐蚀控制措施:2.1 材料选择选用合适的耐腐蚀材料是一种很有效的腐蚀控制措施。

例如,在重化工行业中,选用防腐钢材料可以有效地降低设备和管道的腐蚀风险,从而延长使用寿命。

而在食品加工业中,采用不锈钢、铸铁等材料也可以有效地降低食品中的有害物质含量,提高食品的质量和安全性。

2.2 防腐涂料防腐涂料是一种常见的腐蚀控制方式。

涂料中含有具有防腐性能的化学物质,能够形成一层保护膜,保护金属材料不被化学环境侵蚀。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护
金属腐蚀机制主要分为两个方面:化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下,金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物或其他化合物。例如,当铁暴露于氧和水中时,会形成铁锈(Fe₂O₃·nH₂O),这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下,例如在电解质溶液中,不同电位造成的电流分布变化,会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区,金属发生氧化反应而溶解,释放出电子;在阴极区,则发生还原反应,这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路,从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多,包括:
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触,加快氧化反应。因此,在潮湿环境下,金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如,低pH值(酸性环境)往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如,当金属与不同电位的金属连接时,低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的,尤其是在水体中生活的微生物,会通过其代谢过程改变周围环境,从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成,进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下,发生化学或电化学反应,导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性,还可能引发结构失效,造成巨大的经济损失和安全隐患。因此,了解金属腐蚀的原理和机制,以及实施有效的防护措施,对于延长金属构件的使用寿命,提高工程安全性具有重要意义。

材料的腐蚀失效形式与机理

材料的腐蚀失效形式与机理

材料的腐蚀失效形式与机理材料的腐蚀失效是指材料在特定环境中,由于与介质的相互作用而发生结构破坏、性能下降或失去原有功能的现象。

腐蚀失效形式多种多样,包括点蚀、晶间腐蚀、面蚀、疲劳腐蚀、应力腐蚀裂纹等。

这些失效形式的背后有不同的腐蚀机理。

点蚀是指材料表面产生局部凹陷,通常呈圆形或坑状,直径从几个微米到数毫米,深度从亚微米到几百微米不等。

点蚀主要受介质的氧化性、酸度和温度等因素影响,一般发生在金属表面的氧化层上。

它的形成机理涉及到材料的局部电化学腐蚀过程,包括阳极溶解、阴极反应和局部电池腐蚀等。

晶间腐蚀是指局部晶界处或金属晶粒内部发生腐蚀现象。

晶间腐蚀通常是由于材料的晶界或金属晶粒内部间隙处存在特殊的化学环境,导致晶界或晶粒内部的原子被溶解出来。

这种腐蚀形式常见于不锈钢和高强度合金等金属材料,其机理涉及到晶间腐蚀敏感区域的析出物形成和腐蚀介质的侵入等。

面蚀是指材料表面连续性大面积消失的失效形式,通常是由于腐蚀介质与材料表面反应所致。

如金属表面遭受酸性溶液的腐蚀,溶液中的酸与金属表面的原子发生反应,从而导致金属离子溶解出来。

面蚀通常伴随着材料质量的明显损失,可以通过测量质量损失和材料厚度的减少来评估蚀损的程度。

疲劳腐蚀是指材料在交变应力作用下,在存在腐蚀介质的环境中发生疲劳失效。

疲劳腐蚀失效常常表现为材料表面出现裂纹,并逐渐扩展到内部,最终导致材料断裂。

疲劳腐蚀失效的机理涉及到腐蚀介质在裂纹尖端的浓聚、金属的动态应力强化、腐蚀产物的流失等因素。

应力腐蚀裂纹是指材料在受力的同时与腐蚀介质接触,引起裂纹形成和扩展。

应力腐蚀裂纹失效常见于高强度合金和不锈钢等材料,尤其是在高温、高湿度和高应力环境下。

其机理涉及到腐蚀介质的局部浸润和扩散,产生应力集中和材料内部的氢脆等。

综上所述,材料的腐蚀失效形式与机理是多种多样的,涉及到材料的电化学性质、晶体结构、应力状态、腐蚀介质特性和环境因素等。

对腐蚀失效形式和机理的深入研究有助于制定腐蚀防护策略,提高材料的耐腐蚀性能。

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能

不锈钢的腐蚀方式与腐蚀性能⑴不锈钢的腐蚀方式简介在众多的工业用途中,不锈钢能提供令人满意的耐蚀性能。

根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂,点腐蚀,晶间腐蚀,腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。

①应力腐蚀开裂(SCC)应力腐蚀开裂是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式。

应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。

发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是参与应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。

裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。

这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。

在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至一定的深度时(此处,承受荷载的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。

因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与显微缺陷的聚合想联系的“韧窝”区域。

通常是应力腐蚀开裂的基本条件是:弱的腐蚀介质,一定的拉应力和特定的金属材料构成的特定腐蚀系统。

下面将详细介绍这方面的内容。

a 仅当弱的腐蚀在金属表面形成不稳定的保护膜时,才可能发生应力腐蚀开裂。

实验结果表明:pH值降低将减弱奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。

一般的结构用钢在中性pH 值和高pH值介质中,将发生不同机制的应力腐蚀开裂。

b 在一定的拉应力的应变条件下易产生腐蚀。

对Cr-Ni不锈钢的应力腐蚀开裂,应力(σ)和开裂时间(t s)关系一般认为符合1gt s=a+bσ方程,式中a,b为常数。

这表明所受应力越大,不锈钢产生应力腐蚀开裂的时间越短。

对不锈钢应力腐蚀开裂研究表明,存在产生应力腐蚀的临界应力值,常用σSCC表示。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施1. 腐蚀机理酸性水汽提换热器在工作过程中,受到高温、高压、酸性气体的影响,容易产生腐蚀。

酸性气体对管束表面金属的电化学反应是导致管束腐蚀的主要机理之一。

在高温高压下,管束表面易形成缺陷,从而加剧了管束的腐蚀程度。

2. 腐蚀失效形式酸性水汽提换热器管束的腐蚀失效形式主要包括普通腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀裂纹和铬迁移等。

普通腐蚀是指管束表面均匀腐蚀,导致金属厚度减薄;点蚀腐蚀则是局部腐蚀引起管束表面出现小孔隙和凹痕;应力腐蚀裂纹是在受到应力的作用下,管束表面形成裂纹;铬迁移则是由于管束材料中的铬在高温高压下向金属表面迁移,导致金属变脆并且易于腐蚀。

3. 腐蚀失效影响酸性水汽提换热器管束腐蚀失效会导致管束表面金属物质的丧失,进而会影响管束的热传导性能和机械强度,严重时还会引起管束的破裂和泄漏,对生产和环境安全造成严重威胁。

二、预防措施1. 材料选择为了提高酸性水汽提换热器管束的抗腐蚀能力,应选择耐腐蚀材料,如不锈钢、镍合金等。

这些材料具有较强的耐腐蚀性能,能够有效抵抗酸性气体和高温高压环境的侵蚀。

2. 表面保护对于已经选择的管束材料,需要在其表面进行保护处理,形成一层保护膜,以减缓管束的腐蚀速度。

可以采用防腐漆涂层、热浸镀锌、镀层阳极保护等方式进行表面保护。

3. 温度和压力控制合理控制酸性水汽提换热器的工作温度和压力,可以有效减少管束的金属表面缺陷形成,避免或减缓管束腐蚀失效。

4. 定期维护检查定期对酸性水汽提换热器进行维护检查,及时发现管束腐蚀和损伤情况,可以采取相应的修复措施,以延长管束的使用寿命。

5. 禁止使用腐蚀性物质在酸性水汽提换热器的使用过程中,应禁止使用对管束具有腐蚀作用的物质,以减少管束的腐蚀失效风险。

6. 管束防腐蚀设计对于在酸性水汽提换热器中使用的管束,在设计阶段就应考虑到腐蚀失效的问题,进行合理的防腐蚀设计,如设置保护层、引入防腐蚀设备等。

不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理

不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理

不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。

化学腐蚀的环境介质是非电解质(汽油、苯、润滑油等),电化学腐蚀的环境介质是电解质(各种水溶液)。

电化学腐蚀是涉及电子转移的化学过程,该过程能否进行取决于金属能否离子化,而离子化的趋势可用金属的标准电极电位(ε0)来表示。

由于碳化物、夹杂物,以及组织、化学成分和内部应力的不均匀等的作用,将促使各部分在电解液中产生相互间的电极电位差。

电极电位差愈大,微阳极和微阴极间的电流强度愈大,钢的腐蚀速度也愈大,微阳极部分产生严重的腐蚀。

在电化学腐蚀中能够控制腐蚀反应速度的现象称为极化,极化可使阳极与阴极参与反应的速度得到减弱和减缓。

电解液中离子的缓慢移动、原子缓慢结合成气体分子或电解液中离子的缓慢溶解,都可能是极化的表现形式。

反应面积、搅拌或电解液流动、氧气、温度等因素,都将影响极化的速度。

用极化技术与临界电位可衡量金属与合金在氯化物溶液中点腐蚀与缝隙腐蚀的敏感性。

当不锈钢与异种金属接触时,需考虑电化学腐蚀。

但若不锈钢是正极,则不会产生电流腐蚀。

钝化状态金属的耐腐蚀性取决于铬含量、环境中的氯化物和氧含量以及温度。

某些元素(如氯)可以击穿钝化膜,造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀,故使用钝化状态金属的用户应特别注意点腐蚀、应力腐蚀开裂、敏化以及贫氧腐蚀等。

为了提高不锈钢的耐腐蚀性能,其应处于钝化状态(必要条件),钝化后腐蚀电流密度要低(腐蚀速度),钝化状态的电位范围要宽(相对稳定性)。

对于含镍材料来说,腐蚀有两种主要形式:一种是均匀腐蚀,另一种是局部腐蚀。

在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。

此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。

在这种情况下,钢表面形成疏松层,这层腐蚀产物很容易去除。

另一方面,像合金400这种耐腐蚀性较好的金属,它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。

这是由于合金400可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。

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第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
2. 电化学腐蚀 (electrochemical corrosion) 材料表面与环境介质发生电化学反应所引起的破坏 。材料在腐蚀过程中不仅有电流的产生,而且二个电极 有电子的得失,这种反应是电化学腐蚀反应。例如,材 料性能不均匀的铁浸在盐酸中,会发生如下的反应: Fe + 2HCl → FeCl2+ H2↑ 该反应进一步可写成: Fe + 2H+ + 2Cl- → Fe2+ + Cl2- + H2 ↑ 此电化学反应中,Cl-并未参与反应,真正的反应是: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 ↑ 电化学反应是: 阳极: Fe Fe2++2e (氧化) 阴极: 2H+ + 2e → H2↑(还原)
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
3.2.2 腐蚀破坏形式(type of corrosion damage) ● 全面腐蚀(general corrosion) 也称均匀腐蚀(uniform corrosion),腐蚀发生 在整个表面,腐蚀速度均匀一致,进程缓慢,危害性 小,一般易预防,如大气腐蚀等。 ● 局部腐蚀(local corrosion) 腐蚀发生在材料微区,隐蔽性大,腐蚀速度快,危 害性大,难以防范,比如海水中氯离子的点腐蚀。 按破坏形式区分,局部腐蚀主要有:电偶腐蚀、隙 缝腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀 开裂、腐蚀疲劳、氢脆等。
据2002年中国工程院咨询项目《中国工业和自然环境 腐蚀问题的调查和对策》的统计,我国当年因腐蚀造成的直 接经济损失超过5000亿元。2013年7月,有的院士说仅海 洋腐蚀引起的损失,我国每年超过了1.5万亿元人民币。
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
3.2 腐蚀机理和形式 3.2.1 腐蚀机理 (corrosion mechanism) 腐蚀是指材料与环境发生化学反应或电化学反应所 造成的破坏(DIN 50900-2002)。 按腐蚀反应机理,腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 1. 化学腐蚀 (chemical corrosion) 化学腐蚀是指物质在反应过程中无电流的产生。就 材料而言,其表面与接触的物质直接发生氧化还原反应 而被氧化损耗的过程。例如,化工厂里的氯气与钢铁表 面反应生成氯化铁: 3Cl2+2Fe = 2FeCl3 这个反应无电流的产生, 属于化学腐蚀。
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
主 讲 人: 杨振国 单 位: 材料科学系
办 公 室: 先进材料楼 407室 联系方式: zgyang@ 65642523(O)
复旦大学材料科学系 2016.2
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理 3.1 3.2 腐蚀的危害性 腐蚀机理和形式
3.3
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
3.3 全面腐蚀和局部腐蚀 3.3.1 均匀腐蚀 均匀腐蚀是最普遍的腐蚀形式。它是腐蚀介质均匀 抵达金属的各个表面上发生电化学反应, 宏观上表现为均 匀减薄,是典型的小阴极、大阳极的腐蚀破坏形式。
● 电极反应
阳极: Fe Fe n++ne ( 溶解) 阴极: H2O+0.5O2+2e 2OH- 反应: Fe 2+ +2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2 → 4Fe(OH)3 进一步的反应: Fe2+ → Fe3+ +e Fe3++3H2O →Fe(OH)3+3H+ 图3-1 电化学腐蚀反应 H+ + H + → H2 ↑
● 阳极: Fe → Fe2+ +2e 阴极: 1/2 O2 +H2O+2e → 2OH- 反应: Fe 2+ +2OH- Fe(OH)2
● 进一步反应: 3Fe2++4H2O → Fe3O4+8H++2e Fe2+ → Fe3++e Fe3++3H2O → Fe(OH)3+3H+
4Fe(OH)2+ 2H2O +O2 → 4Fe(OH)3
3.4 3.5
全面腐蚀和局部腐蚀
应力作用下的腐蚀 苛性腐蚀(碱脆)
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
3.1 腐蚀的危害性 ● 基本概况
所有材料都会与周围的环境介质发生相互作用, 故腐蚀问题遍及各行各业,从日常生活、工业生产、 国防工业等等,比比皆是。 凡有金属使用的地方,就有各种类型的腐蚀问题。 尤其在工业生产中,因介质性质使腐蚀变得更为严重。 腐蚀使完好的金属设备局部泄漏,导致报废,甚至造 成重大的人员伤亡事故,危害性极大。
标准氢电极 (Vs.SHE) T=250C 纯钛 -1.63V 阳极 碳钢 -0.46V 阴极
钛材
非标准非平衡态海水 (Vs.SCE) T=300C -0.0V 阴极 -0.65V 阳极 碳钢
钛材与碳钢的电极电位序 图3-3 不同金属间的电极电位序(海水)
பைடு நூலகம்
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
因此,腐蚀问题一直是世界各国高度关注并应解 决的工程技术难题。
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
● 世界腐蚀损失巨大 1937年美国壳牌公司(Shell Company)在比利时 布鲁塞尔举办的一次腐蚀展览会上放了如下一块展牌:
当你读此展牌时,760公斤铁已被腐蚀掉,即当 你用不到5秒钟的时间读这块牌时,大约一吨铁已被 腐蚀掉了。 可以推算,世界每年因腐蚀造成的金属材料损失至 少1亿吨以上,腐蚀损失占各国GDP的2-4%。 ● 我国腐蚀损失更惊人
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
图3-2 是均匀腐蚀的圆杆形貌。 金属在大气中的腐蚀、高压蒸汽管的高温氧化等 均属于均匀腐蚀。
图3-2 均匀腐蚀直杆
● 解决方法 可以通过表面涂层、缓蚀剂、阴极保护、合理 的设计、选择合适的材料等加以防止。
第三章 材料的腐蚀失效形式与机理
3.3.2 电偶腐蚀 (galvanic corrosion) 电偶腐蚀,也称接触腐蚀或异金属间腐蚀。 当电解质溶液中有两种金属接触时,由于氧浓差效 应,电极电位较负的贱金属成为阳极, 较高的贵金属成 为阴极,构成了腐蚀电池,贵金属受到了保护,这种现 象叫电偶腐蚀。其电极反应与均匀腐蚀基本相同。 例如,碳钢管板与钛管间就构成了电偶腐蚀(图3-3):
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