浅谈金属的腐蚀和防护

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1、浅谈金属的腐蚀和防护学院：航天学院专业：飞行器设计与工程学号：1111820134手机：13624513606邮箱：1056197509®qq・com摘要随着社会的发展金属材料被光泛应用于生产生活的各个方面，然而金属腐蚀所带来的经济损失也大的吓人据报道美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2%.《经济参考报》报道中国2000年腐蚀损失达5000亿元，约占国民生产总值的5%,且目前仍有加大的趋势。而美、英、德的年腐蚀损失分别占国民生总值的2.7%、3.5%和3%。由此可见研究金属的腐蚀和防护的重要意义所在。关键词：金属腐蚀；防护；国民经济

2、正文1、金属腐蚀的定义金属腐蚀指的是金属的性质(主要是指物理性质与化学性质)因环境的影响而发生变化。这里的环境是指和金属接触的物质。例如自然存在的大气、水、土壤等，以及生产生活用的原材料和产品。由于这些物质和金属发生化学作用引起金属的腐蚀，在许多功能情况下还同时存在机械力、射线、电流、生物等的作用。金属发生腐蚀的部分，由单质变成化合物，至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。2、金属腐蚀的分类(1)按腐蚀过程的分，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属和环境直接发生化学作用而产生的损坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如Fe,Mg等金属在空气中的腐蚀。引起金属化学腐蚀的介质不能导电。电化学

3、腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏，在腐蚀过程中有电子的流动。引起电化学腐蚀的介质都能导电。例如，金属在酸、碱、盐、土壤、水等中的腐蚀。电化学腐蚀与化学腐蚀的主要区别在于它可以分解为两个相互独立而又同时进行的阴极过程和阳极过程，而化学腐蚀没有这个特点。电化学腐蚀比化学腐蚀更为常见和普遍。(2)按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布可以分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀，是指腐蚀分布于整个金属的表面。(面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀；也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为

4、局部腐蚀。尽管此种腐蚀的腐蚀量不大，但是由于其局部腐蚀速度很大，可造成设备的严重破坏。我们平常喝的铁茶杯就是一个很好的例子，当杯子的某一块油漆被损坏后杯子似乎更容易被腐蚀。这就是生活中常见的一个局部腐蚀的例子（当然随着新材料的问世似乎现在大家的杯子很少是完全的铁制品）。（3）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。点蚀经常发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C1-）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。一旦这层金属腐蚀钝化膜

5、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，这样就形成了活性一钝性腐蚀电池，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、

6、珞酸盐、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.（4）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

7、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.（5）腐蚀疲劳腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的降低，称为腐蚀疲劳。疲劳破坏的应力值低于屈服点，在一定的临界循环应力值（疲劳极限或称疲劳寿命）以上时，才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳却可能在很低的应力条件