缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施

2016年第4期张娟：缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施35 i经验交流I

缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施

张娟

(中昊(大连）化工研究设计院有限公司，辽宁大连116023)

摘要：介绍了缝隙腐蚀的定义，对缝隙腐蚀的产生原因和影响因素进行了分析，并提出了缝隙腐蚀

的防护措施。

关键词：缝隙腐蚀；产生原因；电解质；氧化反应；还原反应；影响因素；防护措施

中图分类号：TQ050.9 文献标识码：B文章编号= 1005-8370(2016)04-35-03我们在日常的工业生产中经常会遇到像螺栓连

接、金属铆接、铆钉接头等金属之间的联接结构，还有一些非金属垫圈与金属材料相接触的密封结构。无论哪一类的联接结构都存在缝隙。当这种金属结构存在于腐蚀介质中时，因为缝隙的存在，腐蚀介质不能很好的扩散，就会经常发生缝隙腐蚀。这样的缝隙在工业生产实践中是常见的，因此缝隙腐蚀具有一定的普遍性，缝隙腐蚀是不可避免的，但是可以控制和尽可能的缓解，所以研究其产生的原因及其防护的措施有一定的现实意义。

1缝隙腐蚀定义

缝隙腐蚀是金属之间或者非金属与金属之间形成的缝隙，存在于电解质溶液中，缝隙的大小程度可以允许介质能够进人，又可以使介质处于停滞状态，当缝隙里面溶液中的氧被还原反应消耗尽后，氯离子从缝隙外面移动到缝隙里面，从而生成金属氯化物，金属氯化物在溶液中会水解酸化，致使氧化膜或者钝化膜被破坏进而产生的局部腐蚀[1]。如图1所示。2缝隙腐蚀产生的原因

缝隙腐蚀产生的原因一直有人认为是氧浓差与金属离子浓差电池的存在，但它不是引起缝隙腐蚀的主要原因。我们现以图2所示的铆接造成的缝隙腐蚀为例来剖析一下缝隙腐蚀的原理[2]。假如将此构件至于充气的海水中（pH=7)，此时总的反应既包括金属溶解的氧化反应，也包括氧的还原反应：

U)初级阶段（b)后期阶段图2铆接结构在充气海水中发生缝隙腐蚀的示意图

阳极的氧化反应为金属的离子化：

M—>Mn+十 ne (1)

阴极还原反应为氧的还原：

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]

缝隙腐蚀与防护

缝隙腐蚀与防护摘要：缝隙腐蚀常发生在腐蚀介质中的金属表面上，是在缝隙和其他隐蔽的区域内发生的一种局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。凡是依靠氧化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。在许多介质中，特别是含氧的介质中会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀。这是由于金属溶解入介质中后便放出电子，如果有氧，特别是有氯离子，将与电子在水溶液中形成OH?或H+Cl?，使金属不断腐蚀。即使缝隙中的氧消耗完，但由于氯离子有快速迁移能力，得以使金属在缝隙中的氯化物浓度增加，即缝隙中加快了腐蚀。关键词：缝隙腐蚀；原理；特征；影响因素；防护 Abstract: Crevice corrosion often happen in the metal surface corrosive medium, is in aperture and other hidden area of a local corrosion occurred. Caities which act, gasket surface, take a juncture inside, sediment, fasteners within the aperture is often occur crevice corrosion place. All depend on oxidation film or the passivation layer of metal corrosion is especially vulnerable to happen this corrosion. In many media, in particular with the medium oxygen will happen in the crevice corrosion. Crevice corrosion is also a kind of electrochemical corrosion. This is because of the metal dissolved into the medium was released after electronic, if aerobic, especially with the chloride ions, will and electronic in water solution form OH-or H + Cl-and makes the metal constantly corrosion. Even if the crack in the oxygen consumption over, but because the chloride ions have rapid transfer ability, to make metal in. Kyword:Crevice corrosion; Principle; Characteristic; Influencing factors; protection 1. 缝隙腐蚀 1.1. 缝隙腐蚀的定义缝隙腐蚀常发生在腐蚀介质中的金属表面上，是在缝隙和其他隐蔽的区域内发生的一种局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。凡是依靠氧化膜或钝化层抗腐蚀

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)。

论述缝隙腐蚀的机理及其保护措施

论述缝隙腐蚀的机理及其保护措施苏润（贵州大学化学与化工学院1400200093，贵阳 550025）摘要：缝隙腐蚀主要是由于缝隙的存在，导致介质的电化学不均匀性引起的。腐蚀在我们的日常生活中十分常见，工业中尤其常见。本文论述了缝隙腐蚀的产生机理，从而探讨了影响腐蚀的因素，进一步探讨了防止缝隙腐蚀的办法及保护措施。关键词：缝隙腐蚀，机理，防护，影响因素 The mechanism and protection measures of crevice corrosion SuRun （Guizhou University in chemistry and chemical engineering,1400200093,Guiyang 550025） Abstract: Crevice corrosion is mainly due to the existence of gaps, leading to the dielectric inhomogeneity caused by the media.Corrosion is very common in our daily life, especially in industry.In this paper, the mechanism of crevice corrosion is discussed, and the factors affecting corrosion are discussed. Key words: crevice corrosion, mechanism, protection, influence factor 随着世界的不断发展，工业在外面的生活中占据着很重要的地位，我们的日常生活也离不开工业。大多数工业用金属或合金都可能会产生缝隙腐蚀，主要依靠表面形成钝化膜而腐蚀的金属或合金对缝隙腐蚀尤为敏感。[1]几乎所有的腐蚀介质（包括淡水）都能引起缝隙腐蚀，但其中以充气的含有活性阴离子的中性介质最容易发生[2]。 1缝隙腐蚀的机理经过对缝隙腐蚀多年的研究，科研人员提出了一些缝隙腐蚀的

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。但是，某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。 3 应力腐蚀材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力（包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力，以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等）下，所出现的低于强度极限的脆性开裂现象，称为应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑，产生细长的裂缝，且裂缝扩展很快，能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高，

材料腐蚀与防护名词解释

材料腐蚀与防护名词解释 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

阳极去极化：强烈搅拌溶液－加速金属离子扩散速度－减少浓差极化；加入阳极去极化剂（阳极沉淀剂、络合剂），使反应产物生成沉淀或络合离子，离开阳极，减少电化学极化或电阻极化。析氢腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀必要条件:金属的电极电位低于氢离子还原反应的电位。全面腐蚀：各部位腐蚀速率接近；金属的表面比较均匀地减薄，无明显的腐蚀形态差别；同时允许具有一定程度的不均匀性 1、条件：腐蚀介质能够均匀地抵达金属表面的各部位，而且金属的成分和组织比较均匀。 2、化学特点：腐蚀原电池的阴、阳极面积非常小，整个金属表面在溶液中处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有能量起伏，能量高时（处）呈阳极，能量低时（处）呈阴极，从而使整个金属表面遭受腐蚀。 3、危害：造成金属的大量损失，可以检测和预测腐蚀速率，一般不会造成突然事故。根据测定和预测的腐蚀速率，在工程设计时可预先考虑应有的腐蚀裕量。局部腐蚀：腐蚀的发生在金属的某一特定部位；阳极区和阴极区可以截然分开，其位置可以用肉眼或微观观察加以区分；同时次生腐蚀产物又可在阴、阳极交界的第三地点形成 1、种类：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳及磨损腐蚀。

局部腐蚀的几种形式

局部腐蚀的几种形式腐蚀定义为材料由于与其所处环境介质的反应而造成的破坏。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。均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式，因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。由局部腐蚀而引起的破坏是很难预测的。因而，设备的寿命也不能精确地预计。这里给出几种局部腐蚀的例子。 1. 电化学腐蚀当两种或多种不同的金属在某种导电液（电解液）存在条件下接触和连接时，电化学腐蚀就发生了。此时，两种金属间建立了势能差，同时电流将流动。电流会从抗腐蚀能力较差的金属（即阳极）流向抗腐蚀能力较强的金属（即阴极）。腐蚀由阴级上的反应情况而控制，如氢气的生成或氧气的还原。如果某一大的阴极面与某一小的阳极面相连接时，阳极和阴极之间即会产生大的电流流动。这种情况必须避免。另一方面，当我们将情况颠倒一下，即让某一大的阳极面与小的阴极面相连接时，两种金属之间则会产生小的电流流动。这种情况是我们所期望的。在实用指南中，我们将位于某一容器或槽中的焊接金属接点设计为阴极。紧固件装置是这样设计的，即将阴极紧固件（小面积）与阳极件（大面积）连接在一起。此概念的例子是将钢板用铜铆钉铆接在一起并暴露在流动速度低的海水中。铜质固定件为小的阴极面，而钢板为大的阳极面。这种设计是非常便利的，而且可产生良好的相容性。另一方面，如果相反进行连接，即用钢铆钉来固定铜板，则在钢铆钉上会产生非常快的腐蚀。此时，铜板则由于钢的腐蚀而被阴极保护。有趣的是在这种情况下，铜离子的释放被停止，铜板将被海水中的有机物缠结。通常，铜的腐蚀可阻止缠结有机物的附着。在电厂设计中，电化学腐蚀是非常重要的，而且不应被忽视。 2. 浸蚀腐蚀一块石头有可能堵塞在某一铜合金冷凝器的管子中。此时，石头的下流方向将立即产生紊流现象。这就会引起对铜保护氧化膜的浸蚀或磨损，并使未保护的铜合金金属暴露，以致产生进一步的腐蚀。这种循环趋于继续加剧浸蚀和腐蚀，直至造成管子穿孔为止。浸蚀腐蚀可通过采用良好的隔离技术来防止。 3. 缝隙腐蚀缝隙腐蚀或氧聚集电池腐蚀是当金属表面出现某种沉淀或附着物时产生的。正好在沉淀物下面或缝隙内，溶液中的氧含量是低的，在缝隙的外面大量溶液中的氧含量很高，这就建立了一个电池，其沉淀物下或缝隙中是阳级而其外面是阴极。含氯化物介质的缝隙的内部，pH 值下降而氯化物浓集。这种酸性氯化物条件导致腐蚀加快并且是自动起媒介作用的。接着便发生了严重的局部腐蚀。这种腐蚀形式的例子可以在当一个不锈钢紧固件放置在一块不锈钢钢板上并暴露于含氯化物的水中时产生。缝隙腐蚀可以在螺栓头或垫圈作为阳极区时发生。防止沉淀物和结垢生成或使用高合金含量的材料将有助于减少缝隙腐蚀。 4. 点蚀与缝隙腐蚀相似，尤其是在扩展阶段。与缝隙腐蚀不同的是，点蚀在金属表面没有缝隙出现的情况下也可以产生。与缝隙腐蚀相同的是，点蚀也是由于特殊的腐蚀剂如氯化物而造成的。它通常是由于金属表面上的某个缺陷而引起的。例如，在不锈钢或镍合金保护性氧化层中的某个缺陷。点蚀可通过采用抗腐蚀能力高的合金或消除引起点蚀的化学元素的方法来防止。一旦两种形式（点蚀和缝隙腐蚀）的腐蚀开始，则点蚀和缝隙腐蚀的扩展情况是相同的。金属离子，如不锈钢的铁离子，反应并形成亚铁离子。亚铁离子进一步氧化成三价铁离子。氯化物试图转移到坑或缝隙区内并且pH 值降低至大约1 或更低。在该区中氧含量很低。在坑或缝隙的外面大量溶液中，氧含量很高。随着坑的底部趋于阳极化，坑或缝隙的周围区趋于阴极化，于是电池电流的关系即被形成。当坑或缝隙中的腐蚀进一步扩展时，则变为自催化反应。三价铁离子与氯离子作用形成氯化铁。该反应不断重复并快速产生金属穿孔现象。点蚀或缝隙腐蚀是一种非常危险的腐蚀形式，因为它高度局部化并能快速造成金属的穿透破坏。 5. 剥落腐蚀

缝隙腐蚀

缝隙腐蚀 1.产生条件 ①缝隙的宽度一般为0.025~0.1mm，有介质滞留在缝内。 ②几乎所有的金属或合金。易钝化合金或金属更易发生。 ③几乎所有的腐蚀介质。包括酸性、中性或淡水介质，含氯离子的溶液最为容易。 2.机理缝隙腐蚀可分为初期阶段和后期阶段。在初期阶段，腐蚀发生在包括缝隙内部的整个金属表面上，阳极溶解：M → M++e，阴极还原：O 2+2H 2 O+4e→4OH-（见图1）。但经过一个短时间后，缝内的氧由于扩散困难而减少，缝隙中的氧化还原反应就被迫停止。氧消耗完以后，缝隙内的氧化还原反应不再发生了，这时由于缝内缺氧，缝外富氧，形成了“供氧差异电池”。然而金属M在缝内继续溶解，缝内溶液中M+过剩，为了保持平衡，氯离子迁移到缝内，同时阴极过程转到缝外（如图2 所示）。缝内已形成的金属盐类发生水解即：M+Cl-＋H 2 O → M O H ↓ + H+,结果使缝内pH下降，可达2～3，这就促使缝内金属溶解速度增加，相应缝外邻近表面的阴极过程，即氧的还原速度也增加，使外部表面得到阴极保护，而加速了缝内金属的腐蚀。缝内金属离子进一步过剩促使Cl-迁入缝内，这就是缝隙腐蚀的自催化过程。 3.影响因素 3.1 几何形状缝隙宽度与缝隙腐蚀深度和速度有关（如图3）。

图3. 2Cr13不锈钢在0.5N(29.3g／L)NaCl溶液中缝隙宽度、腐蚀深度和腐蚀率的关系由图可看出，当缝隙宽度变窄时，总腐蚀率随之增高，腐蚀深度随之度化。损伤最大的是缝隙宽度为0.10mm～0.12mm，50天的侵入深度约达90μm；当间隙0.25mm或更宽些时，在0.5NNaCl溶液中并不产生缝隙腐蚀。环境因素 ①溶解O 2量：溶液中O 2 浓度增加，缝隙外部阴极反应加速，腐蚀量增加。 ②电解质的流速：增加腐蚀液的流速，即输送到缝隙外部的金属表面上的O 2 量增加，腐蚀量也增加。 ③温度：温度升高能增加阳极反应速度。 ④ pH值：pH值减小，阳极溶解速度增加。 ⑤氯离子等破坏钝化膜的离子：缝隙腐蚀在许多介质中都能产生，但在含氯离子溶液中最易发生。 ⑥合金元素：合金元素的组成对缝隙腐蚀有很大影响。 4.防护措施 ①合理设计：在设计上尽量避免缝隙。 ②使用耐腐蚀材料。 ③电化学保护。如在海水中采用锌或镁的牺牲阳极法。 ④使用高浓度缓蚀剂。 5.举例 1Cr13不锈钢与聚四氟乙烯构成缝隙在某油田污水挂片240d后所呈现的缝隙腐蚀（如图4）。2Cr13不锈钢离心机转鼓鼓底与钢罩上加强筋（1Cr18Ni9Ti）间形成缝隙腐蚀（如图5）。医学上种植义齿的材料也存在缝隙腐蚀。

材料腐蚀与防护名词解释整理

腐蚀原电池：产生的电流是由于它的两个电极即锌板与铜板在硫酸溶液中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力。浓差电池：金属材料的电位与介质中金属离子的浓度C有关（能斯特公式）：浓度低处电位低。（水线腐蚀，缝隙腐蚀，点腐蚀，沉积物腐蚀）温差电池：金属材料的电位与介质温度有关，浸入腐蚀介质中金属各部分，由于所处环境温度不同，可形成温差腐蚀电池。电极电位：金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为电极电位。影响因素：a构成电极的物质自身性质b溶液中离子的浓度c气态物质的分压、温度d物质表面状态参比电极：电极反应是可逆的；电位稳定而不随时间变化；交换电流密度大，不极化或难极化；参比电极内部溶液与腐蚀介质互不渗污，溶液界面电位小；温度系数小。极化现象：当电极上有净电流通过时，引起电极电位偏离平衡电位的现象。极化作用使电池两电极间电位差减小、电流强度降低，从而减缓了腐蚀速率。极化是决定腐蚀速率的主要因素。电化学极化（活化极化）：电极过程受电化学反应速度控制，由于电荷传递缓慢而引起的极化。在阴、阳极均可发生。阳极去极化：强烈搅拌溶液－加速金属离子扩散速度－减少浓差极化；加入阳极去极化剂（阳极沉淀剂、络合剂），使反应产物生成沉淀或络合离子，离开阳极，减少电化学极化或电阻极化。析氢腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀必要条件:金属的电极电位低于氢离子还原反应的电位。全面腐蚀：各部位腐蚀速率接近；金属的表面比较均匀地减薄，无明显的腐蚀形态差别；同时允许具有一定程度的不均匀性 1、条件：腐蚀介质能够均匀地抵达金属表面的各部位，而且金属的成分和组织比较均匀。 2、化学特点：腐蚀原电池的阴、阳极面积非常小，整个金属表面在溶液中处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有能量起伏，能量高时（处）呈阳极，能量低时（处）呈阴极，从而使整个金属表面遭受腐蚀。 3、危害：造成金属的大量损失，可以检测和预测腐蚀速率，一般不会造成突然事故。根据测定和预测的腐蚀速率，在工程设计时可预先考虑应有的腐蚀裕量。局部腐蚀：腐蚀的发生在金属的某一特定部位；阳极区和阴极区可以截然分开，其位置可以用肉眼或微观观察加以区分；同时次生腐蚀产物又可在阴、阳极交界的第三地点形成 1、种类：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳及磨损腐蚀。 2、危害：导致的金属的损失量小，很难检测其腐蚀速率，往往导致突然的腐蚀事故。腐蚀事故中80％以上是由局部腐蚀造成的，难以预测腐蚀速率并预防。电偶腐蚀：在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。点蚀：点蚀又称小孔腐蚀，是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内，并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径小、深度深。缝隙腐蚀：在金属与金属及金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内，有电解质溶液存在，介质的迁移受到阻滞时产生的一种局部腐蚀形态。缝隙腐蚀的临界电位比点蚀电位低。点蚀与缝隙腐蚀的比较：相似：成长机理一致－闭塞电池。不同：形成过程不同缝隙腐蚀：?腐蚀前缝隙已经存在，腐蚀一开始就是闭塞电池作用，闭塞程度大?由于介质的

腐蚀与防护

2011/2012学年第2学期《化工腐蚀与防护》复习提要一、名词解释（每小题2分，共10分） 1. 电极电位答：电极系统中金属与溶液之间的电位差称为该电极的电极电位。 2. 平衡电极电位答：金属和溶液界面建立一个稳定的双电层，亦即不随时间变化的电极电位，称为金属的平衡电极电位（Ee）。 3. 标准电极电位答：纯金属、纯气体（气压分压为1.01325x105pa），298K，浓度为单位活度（1mol/L），称为电极的标准电位，该标准电极的电极电位称为标准电极电位（E0）。 4. 阳极极化(阴极极化) 答：当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化。（当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化） 5. 去极化答：消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用，则能消除或减弱极化的现象称为去极化。 6. 钝化答：某些活泼金属或其合金，由于它们的阳极过程受到阻滞，因而在很多环境中的电化学性能接近于贵金属，这种性能称为金属的钝性。金属具有钝性的现象就称为钝化。 11. 缝隙腐蚀答：由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态，引起缝内金属加速腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 19. 热喷涂答：是利用热源将金属或非金属材料熔化、半熔化或软化，并以一定速度喷射到基体表面，形成涂层的方法。 20. 覆盖层保护答：用耐腐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐腐蚀性能较差的材料表面，将基底材料与腐蚀介质隔离开来，以达到控制腐蚀的目的。 21. 电镀答：利用直流电或脉冲电流作用从电解质中析出金属，并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法。 22. 化学镀答：利用化学反应使溶液中的金属离子析出，并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法。 23. 渗镀答：利用热处理的方法将合金元素的原子扩散入金属表面，以改变其表面的化学成分，使表面合金化，故渗镀又叫表面合金化。

缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施

2016年第4期张娟：缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施35 i经验交流I 缝隙腐蚀产生的原因及其防护措施张娟 (中昊(大连）化工研究设计院有限公司，辽宁大连116023) 摘要：介绍了缝隙腐蚀的定义，对缝隙腐蚀的产生原因和影响因素进行了分析，并提出了缝隙腐蚀的防护措施。关键词：缝隙腐蚀；产生原因；电解质；氧化反应；还原反应；影响因素；防护措施中图分类号：TQ050.9 文献标识码：B文章编号= 1005-8370(2016)04-35-03我们在日常的工业生产中经常会遇到像螺栓连接、金属铆接、铆钉接头等金属之间的联接结构，还有一些非金属垫圈与金属材料相接触的密封结构。无论哪一类的联接结构都存在缝隙。当这种金属结构存在于腐蚀介质中时，因为缝隙的存在，腐蚀介质不能很好的扩散，就会经常发生缝隙腐蚀。这样的缝隙在工业生产实践中是常见的，因此缝隙腐蚀具有一定的普遍性，缝隙腐蚀是不可避免的，但是可以控制和尽可能的缓解，所以研究其产生的原因及其防护的措施有一定的现实意义。 1缝隙腐蚀定义缝隙腐蚀是金属之间或者非金属与金属之间形成的缝隙，存在于电解质溶液中，缝隙的大小程度可以允许介质能够进人，又可以使介质处于停滞状态，当缝隙里面溶液中的氧被还原反应消耗尽后，氯离子从缝隙外面移动到缝隙里面，从而生成金属氯化物，金属氯化物在溶液中会水解酸化，致使氧化膜或者钝化膜被破坏进而产生的局部腐蚀[1]。如图1所示。2缝隙腐蚀产生的原因缝隙腐蚀产生的原因一直有人认为是氧浓差与金属离子浓差电池的存在，但它不是引起缝隙腐蚀的主要原因。我们现以图2所示的铆接造成的缝隙腐蚀为例来剖析一下缝隙腐蚀的原理[2]。假如将此构件至于充气的海水中（pH=7)，此时总的反应既包括金属溶解的氧化反应，也包括氧的还原反应： U)初级阶段（b)后期阶段图2铆接结构在充气海水中发生缝隙腐蚀的示意图阳极的氧化反应为金属的离子化： M—>Mn+十 ne (1) 阴极还原反应为氧的还原：

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 Newly compiled on November 23, 2020

不锈钢的腐蚀汇总

第三部分不锈钢的腐蚀一、概述 1、不锈钢的定义不锈钢是一系列在空气，水，盐的水溶液，酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。在空气中耐腐蚀的钢称为“不锈钢”，在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为“耐酸钢”。通常，我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢，或简称为不锈钢。根据习惯用法，不锈钢一词常包括耐酸钢在内。现有的不锈钢从化学成分来看，都是高铬钢。由于在大气中，当钢中的铬含量超过大约12%时，就基本上不会生锈。钢的这种不锈性一般认为与钢在氧化性介质中的钝化现象有关。 2、不锈钢的分类不锈钢分类主要有以下几种方式： 1）按化学成分分有----铬钢（及铬钼钢），铬镍钢，铬锰钢（或铬锰氮钢），铬锰镍钢等。 2）按显微组织分有----奥氏体钢，铁素体钢，马氏体钢，奥氏体+铁素体双相钢，铁素体+马氏体双相钢奥氏体钢等 3）按用途分有----耐海水不锈钢，耐点蚀不锈钢（统一在某一钢种上），耐应力腐蚀破裂不锈钢，耐浓硝酸腐蚀不锈钢，耐硫酸腐蚀不锈钢，深冲用不锈钢，高强度不锈钢，易切削不锈钢，耐热不锈钢等。二、不锈钢的点蚀 1、点蚀现象和识别点蚀是在不锈钢表面上局部形成的具有一定深度的小孔或锈斑。由于点蚀常常被锈层，腐蚀产物等覆盖，因而难以发现。在金相显微镜下观察点蚀，其断面有多种形貌。点蚀一般系在特定腐蚀介质中，特别是在含有Clˉ（包括Brˉ,Iˉ）离子的介质中产生。使不锈钢产生点蚀的常见介质有：大气，水介质及水蒸气，海水，漂白液，各种有机和无机氯化物等。点蚀可在室温下出现并随腐蚀介质温度升高而更易产生并更趋严重。点蚀不仅可导致设备，管线等穿孔而破坏，而且常常诱发晶间腐蚀，应力腐蚀和疲劳腐蚀。虽然，不锈钢的点蚀事故仅占化工，石油等系统腐蚀破坏的~20%，但在大气中使用的不锈钢，却有近80%是由于点蚀和锈斑而损坏。见图1（a）、（b）。 2、机理一般认为，不锈钢的点蚀是在金属表面非金属夹杂物，析出相，晶界，位错露

金属常见的几种腐蚀简介

金属常见的几种腐蚀简介一、垢下腐蚀 1、定义垢下腐蚀under-deposit corrosion：金属表面沉积物产生的腐蚀 2、腐蚀机理一种特殊的局部腐蚀形态，其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质pH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀（Occude cell corrosion），尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程，污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。常见的污垢物有：泥渣及粉尘砂粒，腐蚀产物，天然有机物群生物群体，一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积，冷却塔的污垢来自于以下几个方面：①来自补充水的污垢。②来自空气污垢。③来自系统本身的污垢。微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物，微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物，微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭。破坏环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，使效率迅速降低的水头损失增加，沉积在金属表面的菌类，会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产，造成经济损失。因此，微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。冷却水的微生物有以下种类：有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类，藻类是低级的绿色植物，没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物，藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素，能进行光合作用。制造营养物质是光合自养型生物，在循环冷却水系统，常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类，在循环冷却水池，冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2)，腐蚀产物