第5章-局部腐蚀试验方法.ppt

《第5章-局部腐蚀试验方法.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5章局部腐蚀试验方法第5章局部腐蚀试验方法1.孔蚀试验2.缝隙腐蚀试验3.电偶腐蚀试验4.应力腐蚀试验5.腐蚀疲劳试验6.晶间腐蚀试验1孔蚀试验孔蚀的概述孔蚀又称为点蚀。孔蚀是在金属表面上产生小孔的一种极为局部的腐蚀形态。这种孔的直径可大可小，但在大多数情况下都比较小。有些蚀孔弧立地存在；有些蚀孔则紧凑在一起，看去象一片粗糙的表面。一般蚀孔可以描述为直径等于或小于其深度的洞穴。MultielectrodeArraySensor(MAS)inProcessStreamofChemicalPlantMaximumpenetrationrate:~149mil/yr(3.73mm/yr)Bef

2、orecleaningCoupontestsshowed100to200mil/yr(2.5to5mm/yr)pittingrateAftercleaningDorsey,etal,CORROSION/2004,paper#04077,2004孔蚀是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一。经常会在突然之间，设备发生穿孔，使人措手不及。设备穿孔破坏，而这时的失重仅占整体结构很小的百分数。检查困难：因为蚀孔小，常被腐蚀产物或沉积物覆盖。定量测量和比较孔蚀程度也较困难，因为在同样的实验条件下，产生蚀孔的深度和数目并不相同。实际应用中，蚀孔出现有时需要一个长时间——几个月或者一年。孔蚀机理孔蚀是金属溶解

3、的一种独特形态。蚀孔中的阳极溶解是一种自催化过程。金属M，例如铁在蚀孔内的迅速溶解，生成金属离子M2+，引起蚀孔内产生过量的正电荷，结果使氯离子迁入蚀孔以维持蚀孔内溶液的电中性。因此，蚀孔内会有高浓度的MCl2。MCl2水解的结果，产生高浓度的H+和Cl-：MCl2+2H2O→M(OH)2↓+2H++2Cl-孔蚀的形成可分为引发和成长(发展)两个阶段。孔蚀的引发在钝态金属表面上，蚀孔优先在一些敏感位置上形成，这些敏感位置(即腐蚀活性点)包括：晶界(特别是有碳化物析出的晶界)，晶格缺陷。非金属夹杂，特别是硫化物,如FeS、MnS，是最为敏感的活性点。钝化膜的薄弱点(如位错露头、划伤等)。Fe

4、2+ＦｅCｌ２ＨCｌＨ２Ｓ间或有ＦｅCｌ２．４Ｈ２Ｏ结晶含Ｈ２Ｓ的酸性氯化物溶液ＭｎＳ＋２Ｈ＋Ｍ２＋ｎ＋Ｈ２ＳｅＣｌ－Ｃｌ－ｅＦｅＦｅ２＋＋２ｅＦｅ２＋＋Ｈ２ＯＦｅＯＨ＋＋Ｈ＋２Ｈ＋＋２ｅＨ２ｅＦｅ（ＯＨ）３多孔锈层Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ４０Ｈ－Ｏ２Ｏ２中性充气氯化钠溶液Ｏ２Ｏ２Ｏ２Ｏ２Ｏ２Ｏ２因析氢而将锈层冲破Ｈ２Ｏ２Ｏ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋Ｆｅ３Ｏ４←３ＦｅＯＯＨ＋ｅ起源于硫化物夹杂的碳钢孔蚀机理示意图根据Ｗｒａｎｇｌｅｎ蚀孔的生长氢离子和氯离子都能促进大多数金属和合金的溶解，并且整个过程随时间而加速。由于氧在蚀孔溶液中的浓度实际等于零，所以蚀孔内不存在氧的阴极还

5、原过程。溶解氧是在蚀孔附近的表面上进行阴极反应，故这部分表面不受腐蚀。也就是说，孔蚀使蚀孔之外的金属表面受到阴极保护，而使蚀孔之内的金属表面不断溶解而被腐蚀。综上所述，蚀孔生长的机理和缝隙腐蚀的机理实质上是相同的。孔蚀是缝隙腐蚀的一种自身诱发的腐蚀形态——即它不需一条缝隙，它自己创造蚀孔。蚀孔通常往重力方向增长一般蚀孔需要几个月或几年才穿透金属。通常在出现可以看到的蚀孔之前，需要一段很长的孕育期。这段时间由数月到数年，它取决于金属和腐蚀介质的种类。然而一旦开始，蚀孔就以不断增长的速度穿透金属。早期点蚀　破坏性点蚀1.孔蚀试验1.1化学浸泡试验方法1.2电化学试验方法1.3现场试验方法1.1

6、化学浸泡试验方法1.1.1三氯化铁试验法1.1.2其它溶液的孔蚀浸泡试验1.1.3孔蚀检查与评定1.1.1三氯化铁试验法检验不锈钢及含铬的镍基合金在氧化性的氯化物介质中的耐孔蚀性能；研究合金元素、热处理和表面状态等对上述合金耐孔蚀性能的影响。美国ASTM标准日本JIS标准中国GB4334.7-843个标准表1三氯化铁孔蚀试验法主要技术条件的比较序号技术条件GB4334.7－84ASTMG48－76JISG0578－811试验溶液6％FeCl3+0.05MHCl6％FeCl36％FeCl3+0.05MHCl2试验温度35±1℃，50±1℃22±2℃，50±2℃35±1℃，50±1℃3试验时间

7、24h72h24h4试样（1）尺寸10cm2以上50×25mm10cm2以上（2）研磨240号砂纸120号砂纸320号砂纸51cm2试样对应的溶液量≥20ml≥20ml≥20ml6试样位置水平倾斜水平7耐孔蚀性能判据腐蚀率腐蚀率，孔蚀特征数据腐蚀率1.1.2其它溶液的孔蚀浸泡试验这类试验溶液首先要求其中含有侵蚀性阴离子（如氯离子），以使钝化膜局部活化；此外还应含有促进孔蚀稳定发展的氧化剂，以其高氧化还原电位促进使材料发生