腐蚀基础知识介绍课件.ppt

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1、金属腐蚀和控制原理普光分公司天然气净化厂二〇一〇年三月1目录金属腐蚀的定义金属腐蚀的分类金属腐蚀过程及特点金属的腐蚀形态腐蚀控制途径2一、金属腐蚀的定义金属腐蚀是指金属在周围介质（最常见的是液体和气体）作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏。金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用，且这种作用是发生在金属与介质的相界上。因此，金属腐蚀是包括材料和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系。3一、金属腐蚀的定义从热力学观点看，绝大多数金属在自然界中是以化合物状态（稳定状态）存在，需耗费大力的能量从矿物中提炼纯金属，

2、即冶金过程。因此，大多数金属都具有自发地与周围介质发生作用又转化为氧化物状态（化合物）的倾向，即恢复到自然存在状态，这个过程也就是腐蚀过程，是一种自发倾向。金属矿物（化合物）腐蚀过程冶金过程4二、金属腐蚀的分类按照腐蚀机理分：电化学腐蚀：金属表面与离子到点的电解质发生电化学反应而产生的破坏。特点是反应至少包含两个相对独立且在金属表面不同区域可同时进行的过程。其中阳极反应是金属离子从金属转移到介质中和放出电子的过程，即氧化过程；相对应的阴极反应便是介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的还原过程。腐蚀过程伴有电流产生。如金属

3、在各种电解质溶液中发生的腐蚀。5二、金属腐蚀的分类按照腐蚀机理分：化学腐蚀：金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起的破坏。特点是氧化剂与金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物，电子的传递是金属与氧化剂之间直接进行的，没有电流产生，如金属在高温时氧化引起的腐蚀。物理腐蚀：金属由于单纯的物理作用所引起的破坏。许多金属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可以发生此类腐蚀，如盛放熔融锌的钢容器，铁被液态锌所溶解而腐蚀。6二、金属腐蚀的分类按照腐蚀破坏的形貌特征分：全面腐蚀：指腐蚀分布在整个金属表面上，可以是均匀的，也可以是不均匀的。这

4、类腐蚀危险性相对较小，在设计时增加腐蚀裕量就能够使设备达到应用的使用寿命。如碳钢在强酸、强碱中的腐蚀。局部腐蚀：指腐蚀主要集中在金属表面某一区域。局部腐蚀有很多类型，如电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳以及磨损腐蚀等。腐蚀的发生没有先兆，是造成设备失效的主要原因。7三、金属腐蚀过程及特点金属腐蚀过程：在相界面上进行化学反应或电化学反应腐蚀介质通过对流和扩散作业向界面迁移腐蚀产物从相界迁移到介质或在金属表面形成覆盖膜8金属腐蚀特点：腐蚀由表及里。腐蚀造成的破坏一般先从金属表面开始，伴随着

5、腐蚀过程的进一步发展，腐蚀破坏扩展到金属材料内部，是金属的组成和性质发生改变。金属的表面状态对腐蚀的影响显著。通常在金属表面具有钝化膜或防氧化覆盖层，腐蚀过程与这一保护层的化学成分、组织结构状态及孔隙率等因素密切相关。一旦保护层受到机械损伤或化学侵蚀后，金属的腐蚀将大大加速。三、金属腐蚀过程及特点9金属腐蚀特点：腐蚀由表及里。腐蚀造成的破坏一般先从金属表面开始，伴随着腐蚀过程的进一步发展，腐蚀破坏扩展到金属材料内部，是金属的组成和性质发生改变。金属的表面状态对腐蚀的影响显著。通常在金属表面具有钝化膜或防氧化覆盖层，腐蚀过

6、程与这一保护层的化学成分、组织结构状态及孔隙率等因素密切相关。一旦保护层受到机械损伤或化学侵蚀后，金属的腐蚀将大大加速。三、金属腐蚀过程及特点10四、金属腐蚀形态点蚀：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Cl－）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。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—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

7、，这种现象被称为点蚀.11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。点蚀腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，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.四、金属腐蚀形态12缝隙腐蚀：金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的

8、缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，产生局部腐蚀，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，给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。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