金属腐蚀与防护第7节保护技术

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1、腐蚀控制方法的基本原理腐蚀控制方法的主要类型/特点腐蚀控制方法的应用/发展第八章    腐蚀控制方法现象行为机理本质规律性影响因素研究方法……有效控制腐蚀材料环境材料本性环境条件腐蚀原因腐蚀形式本质机理规律性影响因素控制方法效果工艺施工经济环境效益最常用防护技术和措施合理选材；合理防腐设计；电化学保护（阴极保护、阳极保护、牺牲阳极保护）；介质环境处理；缓蚀剂；表面处理；(7)表面涂覆和衬里。§8.1合理选材（1）实际环境、工况条件及可能的变化；（2）材料结构、性能及可能的变化。合理选材正确设计精心施工选材依据：维护管理耐久安全选材－重要一环1．实际

2、介质/环境条件—介质、浓度、杂质、电导、pH、腐蚀产物、温度、压力、流速等。氧化性介质（HNO3）—不锈钢、铝、钛等钝化型金属。还原性介质（HCl）—硅铸铁、铅、钛等或非金属材料。高温腐蚀加快—更高耐蚀材料。压力体系—高强度合金材料,压力越大,耐蚀性要求越高。环境特殊腐蚀设备工件热加工,焊接可引起晶间腐蚀。设备受力作用可能诱发应力腐蚀开裂。介质Cl－是引起点腐蚀的主要因素。设备机械连接,结垢可能产生电偶腐蚀和缝隙腐蚀。设备反复运转则可能存在腐蚀疲劳危险性。2.材料性能材料本性—强度、塑性、冲击韧性、耐蚀性、加工性能、成本、经济效应等，应综合考虑各项

3、指标,最佳选择。选材一般步骤：（1）查阅有关资料,手册,书籍,数据库,专家系统，参考前人工作,数据和经验积累；（2）实地调查,科学分析,为选材提供第一手资料；（3）必要的实验,当现有数据资料不足,要设计实验,如现场挂片试验、模拟生产实验、实验室挂片、各种方法的腐蚀速率测量及各类局部腐蚀的评价。选材图I0Cr13,1Cr18Ni9,Ti…IICr18Ni12MoTi,0Cr18Ni9III0Cr18Ni9,Cr18Ni12Mo3TiIVTi,Cr35Ni,锆，高硅铁VCr18Ni11Si4AlTi,Ti,高纯铝腐蚀图（<0.1mm/y可用)特定材料在

4、一定的环境介质和温度条件下的腐蚀图Cr17Ti§8.2合理设计从腐蚀与防蚀原理出发,合理设计至关重要。结构设计机械加工工艺流程防腐蚀设计1.防腐蚀设计原则(1)防电偶腐蚀－选用同种金属或电偶序相近材料，当电位差大于50mV,连接处隔离绝缘,注意避免大阴极和小阳极；(2)避免SCC－设备部件在改变形状尺寸时，要有足够的圆弧过渡。减小外压力集中,减小工件残余应力,如焊接热处理(如退火,固溶处理)；(3)避免缝隙－消除铆接,改善法兰垫片,尽量完全封闭或完全敞开。防止产物结垢沉淀；(4)避免局部高温－高温气体的入口管端；(5)避免浓差电池－防止残留液或沉淀

5、物腐蚀；(6)避免强烈冲刷－加料入口管端等；(7)结构尽量简单,表面积尽量小，便于施工、维修、处理AlCuAl高速热流2.材料机械加工对腐蚀的影响（1）焊接对腐蚀影响焊接位置优先快速腐蚀破坏—普遍、难题表面缺陷、夹杂、组织变化、残余应力—腐蚀主要原因焊接热影区的金相组织变化，焊接过程因加热速度、冷却速度不同而导致不同热影响区的组织不同,腐蚀行为亦不同。焊接缺陷对腐蚀性能有较大影响，如焊瘤引起缝隙和应力集中，咬边引起缝隙和应力集中，未焊透存在缝隙和孔洞，焊渣是重要的夹杂物缺陷。焊接引起非金属夹杂或二次相，如氧化物－SiO2,Al2O3，MnO,

6、CaO,FeO及复合硅酸盐夹杂；焊接过程产生8Fe+N22Fe4N,氮化物Fe4N硬度大,塑性下降；焊接残余应力对SCC的影响，焊接局部加热,焊缝金属收缩引起内应力,可接近屈服极限,引起SCC。焊条材料/母材搭配不妥，可引起电偶腐蚀。狭窄,过热,使晶粒粗大1490～1100℃，粗大奥氏组织,过饱和亚稳定组织晶粒细化,强度高不均匀组织,粗大铁素体强度大,塑性小,裂纹易生成焊缝区应力分布电位1-不腐蚀电位2-母材腐蚀电位3-焊缝腐蚀电位4-不同母材腐蚀电位5-熔合区腐蚀电位6-热影响区腐蚀E防止晶间腐蚀a.超低碳不锈钢或稳定化(Ti、Nb)b.固

7、溶处理(1010－1120℃)碳化物溶解；c.超低碳焊条,含Nb焊条,双相焊条；d.改进焊接方法；F.防止大阴极/小阳极。防止应力腐蚀开裂a.退火、喷砂、锤击消除残余应力；b.抑制环境、阴极保护、缓蚀剂、去氧；c.选材耐SCC。(3)冷热加工成型对腐蚀影响冷热加工成型—残余应力，加工程度越大，残余应力越大，对腐蚀影响很大，还会引起SCC。如热交换器弯管部位的腐蚀明显严重。热加工比冷加工残余应力较小，热加工—脱碳或碳化物析出，导致不均一腐蚀和晶间腐蚀。一般采用改进工艺,后处理：热处理,表面酸洗,钝化….——消除应力，降低腐蚀。（4）表面处理影响表面机

8、械加工、抛光、酸洗等——残余应力、表面缺陷、化学污染及渗氢，也可成为腐蚀中心，促进局部腐蚀和应力腐蚀开裂。在表面加工工艺上