《金属局部腐蚀重要》PPT课件

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1、全面腐蚀（均匀腐蚀）—阴阳极共扼反应在金属相同位置同时发生或交替发生，阴阳极没有时间和空间上的区别，整个表面用Ecorr表征，在此电位下表面均匀溶解腐蚀。腐蚀速度可测量/预测。局部腐蚀—由电化学不均一性（如异种金属、表面缺陷、浓度差异、应力集中、环境不均匀等），形成局部电池。局部腐蚀阴、阳极可区分，阴极/阳极面积比很大，阴、阳极共扼反应分别在不同区域发生，局部腐蚀集中在个别位置,急剧发生，材料快速腐蚀破坏。局部腐蚀形式多样性—电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀（点腐蚀）、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等。局部腐蚀普遍性—工业中局部腐蚀很常见（全面腐蚀10％），局部腐蚀（化工）80％，因此

2、对局部腐蚀的研究和防护尤为重要。局部腐蚀危害性—腐蚀集中在个别位置急剧发生、腐蚀破坏快速、隐蔽性强、难以预计、控制难度大、危害大，易突发灾难事故在同一介质中，异种金属相互接触，电偶电势差异—电偶腐蚀电偶腐蚀在化工/日常生活中很普遍现象电偶腐蚀—金属电极构成宏观腐蚀电池电位较低的金属腐蚀增大，电位较高的金属腐蚀速度减小电偶腐蚀3.电偶腐蚀的控制正确选材，避免异种金属或电偶序差大金属接触保持阴/阳极面积合适比例，避免大阴极、小阳极异种金属接触时应加以绝缘；表面处理、涂覆可使电偶效应减少；应用缓蚀剂，可有效防止电偶腐蚀。最常见的一种局部腐蚀形式点蚀随机分布，孔径：微米-毫米孔口有腐蚀

3、产物覆盖或开放式点蚀失重甚微，但对设备破坏很严重点蚀可诱发其它形式的局部腐蚀,SCC、晶间腐蚀的起源点蚀一般发生在具钝性的金属表面（如不锈钢、铝…）表面缺陷、硫化物夹杂可诱发点蚀——材料Cl—等阴离子对点蚀可产生直接促进作用——环境。点腐蚀（孔腐蚀）（1）环境因素腐蚀介质类型：NaCl，CaCl2可促进溶解氧还原（阴极过程），Cl—侵蚀性强，诱发促进点腐蚀发生/发展卤素（侵蚀性）离子浓度影响大，存在临界离子浓度：Ep=-0.088lgaCl—+0.108(V)-不锈钢Ep=-0.124lgaCl—-0.0504(V)-铝影响点蚀因素材料因素—金属或合金的性质、缺陷状态、表面特性

4、等环境因素—介质性质、pH、温度、流速等氧化性金属离子促进点蚀，如：Fe3+、Cu2+、Hg2+（FeCl3，CuCl2）加速金属离子还原，相当于施加阳极电位；含氧阴离子抑制点蚀，如：OH—、SO2—4、NO3—，可排斥Cl—吸附，抑制点蚀能力：OH—NO3—SO2—4ClO4—pH对点蚀发生过程影响较大，而对发展过程影响较小温度上升，点腐蚀数增加，达到90℃溶解氧减少，点蚀速度下降介质流动能降低点蚀速度，氧浓度增加，钝化加强改善传质可消除闭塞效应和自催化作用，减缓点蚀发展。（2）材料因素不同金属耐点蚀能力显著不同，AlFeNiZrCrTi钝性金属对点蚀比较敏感

5、合金元素：Cr、Mo、Si、Cu、Ni等能有效提高耐点蚀性C、Mn、S可使点蚀敏感性增大固溶处理，消除缺陷、夹杂、二次相、晶间相，可提高耐点蚀性敏化处理，则导致点蚀倾向性增大表面状态对点蚀发生影响很大，粗糙、表面夹杂、机械损伤、位错露头等对耐点蚀不利。5.点腐蚀控制（1）选择耐点蚀合金/增加有利合金元素；（2）电化学保护/控制电位低于Ep；（3）表面处理/改变表面状态；（4）添加缓蚀剂，如：NO3－，CrO42－,Cr2O72－，SO42－等（5）消除侵蚀性阴离子，如Cl—等。缝隙腐蚀影响因素金属材料—钝化能力/再钝化能力。环境因素—含Cl-浓度越高，越易发生缝隙腐蚀，卤素离子

6、是引起缝隙腐蚀危险离子，敏感性为Cl->Br->I-。溶解氧大于0.5ppm，即可引起缝隙腐蚀。一般温度越高，发生缝隙腐蚀倾向性越大。缝蚀与点蚀特点/区别（1）所有金属/介质体系均可发生缝蚀（2）缝隙腐蚀起源是几何因素和氧浓差（3）缝蚀比点腐蚀一般更易发生（4）缝蚀与点蚀发展过程类似，但发生过程不同（5）点蚀可成为缝蚀源缝隙腐蚀的控制（1）合理设计和施工，避免缝隙，连接处密封、涂覆、妥善排流，清除沉积物。（2）电化学保护（3）缓蚀剂（4）改善介质环境（5）选择耐缝蚀合金§5.4晶间腐蚀晶间腐蚀—晶粒边界比晶粒本体腐蚀快得多，危害性大。晶间腐蚀在宏观上不易察觉，金属甚至保持光泽，

7、但强度可完全消失。不锈钢，Al，Ni，Cu合金等易发生晶间腐蚀。1．晶间腐蚀条件金属学因素：（1）晶界异相析出，元素贫乏区形成，如：不锈钢因形成(Cr,Fe)23C6而导致贫Cr区；铜合金CuAl2，导致贫Cu；(2)晶界析出易溶相，如Al3Mg2，Mg2Si等溶解，产生晶间腐蚀；（3）位错或空位在晶界积累，导致杂质或缺陷集中；（4）晶界应力较大；（5）多晶金属材料晶界活性较大，易于发生晶界吸附、晶界沉积等反应；（6）热加工处理过程在晶界新相生成。2．晶间腐蚀理论（1）贫化理论在敏化温度，过