材料腐蚀与防护-第九章金属材料耐蚀性ppt课件.ppt

《材料腐蚀与防护-第九章金属材料耐蚀性ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章材料的耐蚀性主要内容纯金属的耐蚀性合金的耐蚀性铁基材料的耐蚀性耐蚀铸铁及其应用耐蚀低合金不锈钢镍及镍基耐蚀合金铝及铝基耐蚀合金钛及钛基合金非晶态合金的耐蚀性第一节纯金属的耐蚀性1.1热力学稳定性各种纯金属的热力学稳定性可根据其标准电极电位值作出近似的判断。标准电极电位较正的金属，其热力学稳定性也较高；较负的则稳定性较低。根据PH＝7(中性溶液)和pH＝0(酸性溶液)，氧和氢的平衡电极电位分别为+0.815v，+1.23V及-0.414v，0.000V，可粗略地把金属分为四类，见下表：1.2自钝性由活化态转为钝化态而耐蚀。最容易钝化的金属有Ti、

2、Ta（钽）、Nb、Al、cr、Be、Mo、Mg、Ni、Co等。多数可钝化的金属都是在氧化性介质中易钝化;而当介质中含有活性离子(C1-、Br-、F-)时．以及在还原性介质中大部分金属的钝态会受到破坏。1.3生成保护性腐蚀产物膜生成较致密的保护性能良好的腐蚀产物膜而耐蚀。第二节合金的耐蚀性一般有：提高热力学稳定性、阻滞阴极过程、阻滞阳极过程以及使合金表面生成高耐蚀的腐蚀产物膜等四种途径。2.1提高合金热力学稳定性用热力学稳定性高的元素进行合金化2.2阻滞阴极过程适用于不产生钝化的活化体系，并主要由阴极控制的腐蚀过程。具体途径有以下两种：1）减少合金的阴

3、极活性面积减少了活性阴极的面积，从而增加阴极极化程度，阻滞阴极过程，提高合金的耐蚀性2）加入析氢过电位高的合金元素适用于由析氢过电位控制的析氢腐蚀过程。合金中加入析氢过电位高的合金元素，提高合金的阴极析氢过电位，降低合金在非氧化性或氧化性不强的酸中的活性溶解速度。2.3降低合金的阳极活性是提高合金耐蚀措施中最高效、应用最广的一．一般可由以下三种途径来实现：1）减少阳极面积合金的第二相相对基体是阳极相，在腐蚀过程中减少这些微阳极相的数量．可加大阳极极化电流密度，增加阳极极化程度，阻滞阳极过程的进行，提高合金耐蚀性。2）加入易钝化的合金元素提高合金的钝化

4、能力，是增强合金耐蚀性的最重要的方法。3）加入阴极性合金元素促进阳极钝化，如Pd、Pt、cu等阴极性元素，促使合金进入钝化状态，从而形成耐蚀合金。加入阴极性合金元素促进阳极钝化是有条件的。首先，腐蚀体系可钝化，否则加入阴极性元素只会加速腐蚀。其次，加入阴极性元素的种类、数量要同基体合金、环境相适应，加入的阴极性元素要适量，否则加速腐蚀。加入阴极性元素促进阳极钝化的方法，是很有发展前途的耐蚀合金化途径。上述几种途径是提高合金耐蚀性的总原则。由于腐蚀过程十分复杂，研制耐蚀合金时应根据合金使用的环境选择最适宜的途径，才能提高合金的耐蚀性。第三节铁的耐蚀性3

5、.1铁的电化学性质及其耐蚀性铁形成铁离子的标准平衡电位从热力学上看，铁是不稳定的。铁在酸中的腐蚀速度是随着酸的浓度增加，腐蚀速度按指数关系上升。铁在碱中的腐蚀，在常温下，铁和钢在碱中是十分稳定的，但当NaoH质量分数高于30％时，膜的保护作用下降，膜以铁酸盐形式溶解，随着温度升高，溶解加剧。当质量分数达到50％时，铁强烈地被腐蚀。3.2合金元素对铁的耐蚀性的影响1）合金元素对铁的阳极极化曲线特性点的影响cr、Ni、Mo、si等合金元素对Fe的耐蚀性是有利的。2）阴极性合全元素对Fe的耐蚀性影响Pd(钯)、Pt（铂）、cu等阴极性元素，对Fe的钝化行为

6、的影响。3）合金元素对Fe基合全耐蚀性的影响铬是很容易钝化的金属元素，也是不锈钢的基本合金元素。镍也是属易钝化的金属，其钝化倾向比Fe大，但不如cr。Ni的热力学稳定性比Fe高。钼的加入能够促进Fe-Cr合金钝化，合金元素Mo使合金耐还原性介质腐蚀，尤其耐氯离子腐蚀(耐点蚀)。第四节耐蚀铸铁及其应用普通铸铁是不耐腐蚀的。为提高铸铁的耐蚀性，在铸铁中加入各种合金元素，如si、Ni、cr、Mo、Al、cu等，形成各类耐蚀铸铁。如高硅铸铁，镍铸铁，铬铸铁．铝铸铁等等：4.1高硅铸铁铸铁中加入质量分数为14％-18％的si可使其具有优良的耐酸性能，高硅铸铁的

7、含硅量与耐蚀性的关系如下图。当M(si)＝14．5％时，腐蚀速度有明显的降低，但si质量分数一般不大于18％，否则严重降低力学性能。M(si)＞14％的合金铸铁称为高si铸铁：它对各种无机酸包括Hcl均有良好的耐蚀性能。M(si)＞15％时形成价稳定的η相(Fe5Si2)，所以多数耐蚀铸铁si质量分数不大于15％。高si铸铁在Hcl中耐蚀性不如在H2S04和HN03中好，为此通常把si质量分数提高到18％，并加入质量分数为3％的Mo。高si铸铁在H3P04中耐蚀性良好，在98℃以下，各种浓度的H3P04中的腐蚀速度一般不超过0．1mm／a．最高不超过

8、0．2mm／a。高si铸铁不耐碱腐蚀。4.2镍铸铁镍与硅一样，是促进铸铁石墨化的元素，但其作用仅为硅的1／3