工业介质中的腐蚀与防护.ppt

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1、第六讲工业介质中的腐蚀与防护工业介质主要指酸、碱、盐和工业水。1.酸介质中的腐蚀与防护2.碱介质中的腐蚀与防护3.盐介质中的腐蚀与防护与防护4.工业水介质中的腐蚀与防护1.酸介质中的腐蚀与防护金属在酸溶液中的腐蚀情况，视其是氧化性酸还是非氧化性酸而具有不同的规律。氧化性酸的腐蚀特点是：在一定浓度范围内，氧化性酸的浓度增加，腐蚀加速；而当酸浓度超过某一临界值时，金属发生钝化，腐蚀速度下降。如硝酸、硫酸等。非氧化性酸的特点是：腐蚀的阴极过程纯粹为氢的去极化过程（即氢离子的还原过程），腐蚀速度随氢离子浓度的增加而上升，如盐酸等。下面讨论盐酸、硝酸、硫酸、有机酸中的腐蚀与防护情况

2、。1.1金属在盐酸中的腐蚀多数常用金属和合金在盐酸中的腐蚀性都很强。如果同时存在空气和氧化剂，则腐蚀条件可能极为恶劣，腐蚀更厉害。特别是含有一定量FeCl3（或氯化铜等氧化性盐类）的热浓盐酸的腐蚀性很强，已成为工业金属和合金以及许多非金属材料不能填补的选材空白，即很难选到经济的耐蚀材料。（1）腐蚀机理盐酸是一种典型非氧化性酸，金属在盐酸中的腐蚀是原电池腐蚀。阳极过程即金属的溶解：M→M2++2e阴极过程是氢离子的还原：2H++2e→2H→H2↑（2）腐蚀影响因素1）金属在盐酸中的腐蚀速度随盐酸浓度增加而上升。2）钢在盐酸中的腐蚀速度还随钢中含碳量的增加而增大。碳钢和铸铁中

3、的碳以Fe3C和石墨的形式存在，杂质越多，腐蚀越严重。几种情况下腐蚀速率的比较原电池腐蚀化学腐蚀CFeFe海水海水大于（3）金属在盐酸中的耐蚀性分类按金属和合金在盐酸中的腐蚀程度，将金属和合金分为两类：1）通常适应于多数用途的金属和合金这类金属和合金有Chromet2①镍钼合金、Chromet3①镍钼铬合金、哈氏合金B、哈氏合金C、Durichlor①含钼高硅铁（①均为美国牌号）、锆、钼和钽（tan）等。其中，Chromet2镍钼合金和哈氏合金B对一切浓度的盐酸，直到沸点以下，都显示良好的耐蚀性，但在充气或有氧化剂存在的情况下，会遭受腐蚀。哈氏合金（Hastelloyal

4、loy）是镍基合金的一种，主要成份为镍铬铁钼，目前主要分为B、C、G三个系列。Durichlor含钼高硅铁在工业中用于中等温度以下和所有浓度的盐酸和粗盐酸，但在沸腾的浓盐酸中迅速腐蚀。钽虽然很贵，但具有很高的强度和非常优良的耐蚀性，因此对于不允许腐蚀的设备如计量装置，可以用钽来制造。2）除了在微量酸中使用外，在其它条件下一般都不适用的金属和合金这类材料主要是钢铁，其次还有锌、镁、锡以及铝和铝合金、铅和铅合金等。另外，非金属材料在盐酸中具有良好的耐蚀性，因此用途广泛。多数塑料和橡胶在它们的使用温度极限之下，适合于所有浓度的盐酸。木材也是用于稀盐酸的一种廉价材料。/盐酸专用汽

5、车槽罐使用硫化橡胶衬里1.2金属在硝酸中的腐蚀硝酸是重要的基本化工原料之一，其生产规模在各种酸的制造上仅次于硫酸。但无论是生产硝酸或是接触硝酸的设备，都会遇到腐蚀问题。因此，硝酸的腐蚀是一个非常普遍的现象。在硝酸中常用的金属材料主要是不锈钢和高硅铁，某些环境下还可以用铁、碳钢及某些非金属材料。1.2.1碳钢在硝酸中的腐蚀当硝酸质量分数低于30%时，碳钢的腐蚀速度随硝酸浓度的增大而增加，为氢的去极化腐蚀。当超过30%时，由于碳钢发生钝化，腐蚀速度降低，在50%时腐蚀速度降到最小。超过85%以后，腐蚀速度又开始上升，发生过钝化现象。由于碳钢在一定浓度的硝酸中会发生钝化作用，因

6、此在室温、一定浓度的硝酸中，如果溶液浓度变化不大的情况下，偶尔也使用碳钢和铸铁，但不是常用材料。/1.2.2不锈钢在硝酸中的腐蚀不锈钢是硝酸系统中大量采用的耐蚀材料，但含铬量（质量分数）应不低于15%，奥氏体18-8不锈钢是用途最广泛的品种，它对25℃以下所有浓度的硝酸及浓度低于60%（质量分数）、沸腾温度以下的稀硝酸都有优良的耐蚀性能。但不锈钢在浓硝酸中，会因过钝化使腐蚀速度增大。除此以外，在某些条件下，还会产生晶间腐蚀、应力腐蚀破裂和小孔腐蚀等局部腐蚀。/1.2.3铝在硝酸中的腐蚀铝对于浓硝酸有突出的耐蚀性能，WHNO3大于80%时，其耐蚀性比不锈钢好得多，所以铝是制

7、造浓硝酸设备的优良材料之一。常用WAl为99.85%以上的工业高纯铝制造处理浓硝酸的设备，如冷却盘管、冷凝管风罩、贮槽、排风筒等。铝的最大缺点是硬度小、强度低，用于制作承受磨损和要求具有一定强度的零部件时，难以胜任。另外，不适当的焊接会降低铝制设备的耐蚀性。/1.2.4钛在硝酸中的腐蚀钛对一切浓度及温度高于正常沸点的硝酸有突出的耐蚀性，不仅在常压下使用，而且在一定压力下仍保持优良耐蚀性，钛在发烟硝酸中的耐蚀性也非常好。但钛在很浓的红发烟硝酸或N2O4中可能产生应力腐蚀（如阿波罗登月飞船的高能燃料N2O4贮存在钛合金高压容器中，