金属腐蚀2__影响腐蚀的结构因素课件.ppt

《金属腐蚀2__影响腐蚀的结构因素课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章影响腐蚀的结构因素太原科技大学过程装备与控制工程专业局部腐蚀与全面腐蚀如果腐蚀是在整个金属表面上进行，则称为全面腐蚀(GeneralCorrosion)。如果腐蚀只集中在金属表面局部特定部位进行，其余大部分几乎不腐蚀，这种类型的腐蚀称之为局部腐蚀(LocalizedCorrosion)。全面腐蚀和局部腐蚀具有不同的特征。全面腐蚀31.5%应力腐蚀破裂21.6%腐蚀疲劳1.8%小孔腐蚀15.7%晶间腐蚀10.2%磨损腐蚀9.0%缝隙腐蚀1.8%选择性腐蚀1.1%全面腐蚀8.5%应力腐蚀破裂45.6%腐蚀疲劳8.5%小孔腐蚀21.6%晶间腐蚀4.9%高温氧化4.9

2、%氢脆3.0%Table1:1968~1969年美国Dupont公司金属材料破损调查Table2:1976年日本Mitsubishi化工机械公司化工装置损坏调查全面腐蚀与局部腐蚀的比较比较项目全面腐蚀局部腐蚀腐蚀形貌腐蚀分布在整个金属表面腐蚀破坏主要集中在一定区域腐蚀电池阴阳极在表面上变化，阴阳极无法辨别阴阳极在微观上可以分析电极面积阴极=阳极阳极<<阴极电位阴极=阳极=腐蚀(混合)阴极<阳极腐蚀产物可能对金属具有保护作用Ec=Ea=Ecorr无法保护作用Ec≠Ea2.1力学因素2.2表面状态与几何因素2.3异种金属组合因素2.4焊接因素2.1力学因素2.1.1应力

3、腐蚀破裂SSC1、定义：金属结构在拉应力和特定腐蚀环境共同作用下引起的破裂。2、应力腐蚀产生的条件应力腐蚀是应力与腐蚀介质综合作用的结果，应力必须是拉应力。环境因素：①黄铜-氨溶液；②奥氏体不锈钢-CI-溶液；③碳钢-OH-溶液等。金属材料腐蚀介质低碳钢和低合金钢NaOH溶液，硝酸盐溶液，含H2S和HCl溶液，沸腾浓MgCl2溶液，海水，海洋大气和工业气体不锈钢氯化物水溶液，沸腾NaOH溶液，高温高压含氧高纯水，海水，海洋大气，H2S水溶液镍基合金热浓NaOH溶液，HF蒸汽和溶液铜合金氨蒸汽和溶液，汞盐溶液，SO2大气，水蒸气铝合金熔融NaCl，NaCl溶液，海洋大

4、气，湿工业气体，水蒸气钛合金发烟硝酸，甲醇，甲醇蒸汽，NaCl溶液（>290C)，HCl(10%,35%)，H2SO4(7%~6%)，湿Cl2(288C、346C、427C)、N2O(含O2，不含NO，24~74C)3、SCC的影响因素1）力学因素（1）应力使材料发生形变，而形变使表面膜破裂。应力与环境腐蚀的相互促进，才使得材料在很弱的腐蚀性介质中发生破坏。（2）临界应力和临界应力强度因子低于某个临界值SCC时，材料不发生破裂，SCC称为SCC临界应力。σSCC<σ<σb2、腐蚀因素（1）SCC对环境有选择性；（2）氧化剂的存在有决定性作用；（3）温

5、度有着重要的影响。一般来说，温度升高，材料发生SCC的倾向增大；（4）干湿交替环境使有害离子浓缩，SCC更容易发生。氧PPM10001001010。10。010。11101001000氯化物PPM破裂不破裂数字为试样数目根据（LeeWilliams）3322224222222333111125111碱-磷盐处理的锅炉水中氯化物和氧含量对奥氏体不锈钢应力腐蚀破裂的影响温度OF400300200100020406080100120产生破裂所需要的时间（小时）温度对破裂诱发时间的影响，316及347型不锈钢在含875ppmNaCl的水中347型316型3）冶金因素（1）合

6、金的化学成分、热处理、组织结构、加工状态对其SCC敏感性都有影响。（2）对于奥氏体不锈钢在氯化物溶液中的SCC来说，提高Ni含量，加入硅、铜，有利于提高抗SCC性能。（3）增加碳含量也有利于提高耐SCC性能，但含碳量大则容易产生晶间性SCC。铁素体含量对几种铸态不锈合金发生应力腐蚀破裂所需应力的影响拉应力（厘米2/磅0001）403020100510152025303540铁素体（体积%）304型316型CF-3CF-8CF-8M破裂时间（小时）1000100101020406080oooooooooooo破裂不破裂商品系O30天内破裂镍（%）碳含量（%）0.200

7、.160.120.080.04020406080120最短破裂时间碳在铁素体中溶解度范围500小时内不破裂含碳量对碳钢在沸腾硝酸钙铵溶液中应力腐蚀破裂的影响镍含量对铁铬镍丝在沸腾42%MgCl2中应力腐蚀破裂的影响破裂时间（小时）破裂时间（小时）1005010510.5020406080100铁素体量（%面积）Cr21~23%，Ni1~10%复相不锈钢耐应力与钢中铁素体含量的关系应力：25kg/mn2沸腾：42%MgCl24.应力腐蚀破裂速度与裂纹形貌SCC过程的三个阶段：I：引起裂纹或蚀坑的阶段（潜伏期或诱导期）II：裂纹扩展阶段III：破裂期：SCC断裂速度