材料腐蚀与防护6-8

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1、第六章局部腐蚀第一节局部腐蚀与全面腐蚀的比较第二节小孔腐蚀(点腐蚀、孔蚀)第三节电偶腐蚀第四节晶间腐蚀第五节选择性腐蚀第六节缝隙腐蚀第一节局部腐蚀与全面腐蚀的比较一全面腐蚀与局部腐蚀的主要腐蚀形态二全面腐蚀（GeneralCorrosion）1腐蚀特征腐蚀分布于金属的整个表面，腐蚀的结果是使金属全面变薄。2电化学过程特点腐蚀电池的阴、阳极面积非常小；微阴极和微阳极的位置变幻不定，整个金属表面在溶液中都处于活化状态。图1－1三局部腐蚀（LocalizedCorrosion）1腐蚀特征腐蚀仅局限或集

2、中在金属的某一特定部位。2电化学过程特点阳极和阴极是独立分开；腐蚀电池中的阳极溶解反应和阴极区腐蚀剂的还原反应在不同区域发生，而腐蚀产物在第三地点形成；通常阳极区的面积比阴极区的面积小得多，使阳极区腐蚀剧烈。3引起局部腐蚀的原因（1）异种金属接触――电偶腐蚀；（2）同一种金属上的自发微观电池――晶间腐蚀、选择性腐蚀、孔蚀、石墨化腐蚀以及应力腐蚀断裂；（3）差异充气电池引起的局部腐蚀――土壤腐蚀、缝隙腐蚀、水线腐蚀；（4）金属离子浓差引起的局部腐蚀；（5）膜－孔电池或活性－钝性电池引起的局部腐蚀；

3、（6）杂散电流引起的局部腐蚀；四全面腐蚀与局部腐蚀的比较项目全面腐蚀局部腐蚀1腐蚀形貌腐蚀分布在整个金属表面腐蚀平衡集中在一定区域，其他部分不腐蚀2腐蚀电池阴、阳极在表面上变幻不定，阴、阳极不可辨别阴、阳极可分辨3电极面积阳极面积＝阴极面积阳极面积<<阴极面积4电势阳极电势＝阴极电势＝腐蚀电势阳极电势<阴极电势5腐蚀产物可能对金属有保护作用无保护作用图6－1第二节小孔腐蚀(点腐蚀、孔蚀)定义：深入到金属内部的蚀孔腐蚀状态。衡量小孔腐蚀程度指标――点蚀系数（点蚀因子）：点蚀系数越大，表示点腐蚀程度

4、越严重。一小孔腐蚀的形貌与特征1形貌由于材料和腐蚀介质不同，小孔腐蚀的形貌多种多样。2点腐蚀发生的特征（产生点腐蚀的条件）（1）点腐蚀多发生在有表面钝化膜的金属材料上；（2）在有特殊离子的介质中易发生小孔腐蚀如卤素离子Cl－、Br－、I－以及SCN－、ClO4－；（3）小孔腐蚀发生在某一临界电势以上；（4）镀有机械保护的阴极性镀层的金属基体易发生小孔腐蚀；图6－5PittinginAluminumCO2PittingCorrosion临界电势:金属表面局部地区的电势≥某一临界电势值时，才能形成小

5、孔腐蚀。这一临界电势称为小孔腐蚀电势或“击穿电势”，孔蚀电势和保护电势是表征金属材料孔蚀敏感性的基本电化学参数。（1）钝化膜被击穿，形成新的蚀孔，已有的蚀孔继续长大；（2）不会形成新的蚀孔，原有的蚀孔继续长大；（3）不形成新的孔蚀，原有的蚀孔全部钝化；值越正，耐孔蚀性能越好；的值越接近，说明钝化膜修复能力越强；图6－6多层镀镍体系的电化学保护装饰防护性镀层：Fe/Cu/Ni/Cr;Fe/Ni/Cr;多层镀镍体系：1双层镍铬镀层Fe/半光亮Ni(20μm)/光亮Ni(10μm)/Cr(0.3μm)

6、;2三层镍铬镀层Fe/半光亮Ni(20μm)/高硫Ni(1μm)光亮Ni(10μm)/Cr(0.3μm);各镍层硫含量及电势差半光亮镍层w(S)<0.005%光亮镍层w(S)=0.05%~0.1%;高硫镍层w(S)>0.1%电镀镍添加剂1第一类光亮剂（初级光亮剂）（1）类型具有＝C－SO2－结构①对甲苯磺酰胺；②糖精（芳香族磺酰亚胺类）③噻吩－2－磺酸④苯亚磺酸（芳香族亚磺酸）（2）初级光亮剂的特点①能使镀层晶粒减小，具有一定的光泽，但单独使用时不能产生全光亮镀层，只能与第二类光亮剂配合使用，才

7、能使镀层达到全光亮；②能降低镀层的张应力，但用量过多时会给镀层带来压应力；③具有＝C－SO2－结构，在镍催化作用下，使镀层的硫含量达0.05～0.1％；④通过初级光亮剂的不饱和链吸附在阴极表面的晶体生长部位。由于适宜于吸附的部位有限，能有效地控制镀层硫的夹入量。2第二类光亮剂(次级光亮剂)主要包括醛类、酮类、炔类、氰类和杂环类。①甲醛，水合氯醛②香豆素③1，4丁炔二醇④乙撑氰醇⑤喹啉甲碘化合物近年来发展的辅助光亮剂除具有第一类光亮剂的某些作用外，还能防止或减少镀层针孔，与第一类光亮剂、第二类光亮

8、剂配合使用，加快出光速度和整平速度，对低电流密度区镀层的光亮起良好作用，还能降低其他光亮剂的消耗。辅助光亮剂具有不饱和的脂肪族链，磺化基团－SO3－不一定与不饱和碳相连。如：乙烯磺酸钠；烯丙基磺酸钠；苯乙烯磺酸钠；多层镍体系的抗蚀性双层镍铬镀层：半光亮镍镀层的硫含量相对于光亮镍镀层硫含量低，即半光亮镍镀层的电势比光亮镍镀层的电势正，半光亮镍镀层作铁基体上的底镀层，在其上再镀光亮镍层，光亮镍镀层对于半光亮镍镀层是阳极性镀层。若光亮镍镀层中存在孔隙，将下部的半光亮镍镀层暴露在外时，空气中的水分成为电