材料的腐蚀及防护

:贾永乐 学号：2 班级：机植6班检索主題：林料的腐Ml与防护数摒库：中国知识资據总库中国期刊全文数据库检索方法：用高级检累，主題词：腐纵与防护关键词：材料相与 检索结果：1456 ®,其中关于前空林料的13篇；金属林料的腐加的183 林料的防护的522篇，其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方迭。文献妹述1林料ISJS与防护的开展史=所有的林料那有一定的使用寿命，在使用过程中將遭受断裂、磨损、 腐蚀等损坏。其中，腐蚀失效的危害最为严重，它所造成的经济损失 超过了各种自然女害所造成的损失总和，造成许多灾难性的事故，造 成了资温浪费和环境污染。因此，研究与解决林料的腐蚀间题，与肮 止环境污染、保护人民安康息息相关。在现代工程构造中，特别足在 髙温、高压、多相流作用下，以及在磨损、断裂等的协同作用下，腐 蚀损坏格外严重。据统廿，林料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总 值的1. 8%4. 2%o而常用金属林料最容易遭受腐供，因此金属腐 蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚林料腐宦的原因 的根底上，才能研制适宜的耐腐0!林料、涂层及采取合理的保护措施, 以到达防止或控別腐蚀的目的。从而械少经济损失和事故，保护环境 保障人类安康。每年由于腐蚀引起的林料失效给人类社会带来了巨大的损失。航 空林料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与肪护的研究 和应用起始于上世纪五十年代，经过几十年的曲折开展，取得了很大 进步。目前在航空产品的常温腐蚀与航护上，已经进入了向国际接珈 的开展阶段。航空林料由于服役风境复杂务变，不同构成林料相互配 合影响，导致航空林料在飞行器的留空阶段、停笊阶段遭受乡种不同 种类的腐宦，憎加了飞行器的运营本钱，对飞行器的功能完整性和使 用平安性造成严重的危害。英美空军毎架飞机毎年因腐宦造成的直接 修理费用为11 000- 55 000美元之间2o 1985年8月120,0$ 一架 B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁，死亡500余人。因此筋空林料的腐蚀 防护技术研究对航空业的开展具有举足轻重的作用。1978. 10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国？ 腐蚀科学？学科组，笔者作为学科组成员，第三专业组（大气腐蚀专业 组）副组长，承当了航空航天局部的调査任务。1980. 11982. 6广 泛函调一百多个工厂，并深人26个、所、部臥，机场进展了实地考 察，发现了大量的腐蚀间题，笔者1985年在我国首次出版了？航空产 品腐蚀故障事例集？，聚集了数据比扔周全，二十世纪穴、七十年代 的46个腐蚀故障3 o1990年前，铁道车辆车体构造通常采用普碳厠制造，加之使用涂 料档次0L对外表处理和涂装工艺不昵重视，车辆锈蚀严重，修理时 车体ifi板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。 1985年，耐大气腐如圳即CortenJfi, Q称耐候鋼开场用于车稱， 到1990年，已在全部新造车辆上采用。由于这类鋼林含有（0.2%0.4% 的Cu和约0.7%的P,因此其Btuit相对普通低碳鋼有相当的改善,一 般认为其寿命可址长一倍左右。新近修订的铁道行业标准中规定【4】, 采用周期浸润腐蚀试验方法【5】吋，耐大气腐蚀銅的腐蚀速率应低 于普碳鋼Q235的65%到60% 6 o2林料的腐煉与I®护现状林料是现代科学技术和社会文明的重要支柱。林料的使用离不开环 境。林料的腐宦与防护学科就是研究林料在其周围坏境作用下的腐 蚀、变质行为及其控制的一门学科。21林料的腐0!2.11化学腐蚀化学腐加是指金属外表与非电解质直接接触从而发生纯化学作 用而引起的破坏。特点是金属外表的原子与非电解质中的氧化剂发生 氧化复原反响，形成腐蚀产物。腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧 化剂之间直接进展的，因而没有电流产生。飞机在服役和使用过程中, 金属部件经常与其他介质接触,从而发生化学反响，导致金属部件的 破坏,Utit程为化学腐iSo M合金与空气接触一定时间后，其外表 会因与空气中的氧发生氧化反响，从而在外表生成一层氧化膜。艮如 钳合金部件与煤油或涸滑油接触时,在高富下便会与其中的硯和硯化 物发生化学反响，生成砸化铝。再如飞机燃料燃烧后生成的水蒸气、 二氧化砺气体均对金属有一定的化学腐供作用，其中，二氧化毓的腐 蚀作用较强。据报道，在1000«氏度的髙温下，二氧化硯与发动机的 耐热合金圳接触，可以生成砸化探，从而使其耐热性能Bitt 7 o2.12点蚀点蚀是在金属外表形成凹坑的非常局部的腐蚀。一旦形成点蚀，那么 可能会引起林料的穿透，腐过速度的经历数据已不能用于估廿设备寿 命。很多因素部可能导致点is的发生，形成蚀TL蚀孔的存在艮引起 腐蚀加速。良好的加工外表能筋械少点宦。另外,金属成分的不均匀, 如焊缝中的夹渣也会引起点01。耐点蚀当量数(PRE)与不锈鋼耐局部 腐宦能力成正比8 o2.13晶间幅供晶间腐蚀发生在晶粒遊界处，并沿晶粒ill缘向深处开展，使晶粒间的 连接遭到破坏，显著降低林料的力学性能，外表不易发现，金属的破 坏是突煞性的。这种腐蚀尽管林料的损失很小，然而对设备的危害机 大。可能引起不锈鋼晶同腐滋的坏境必须是存在电解质的电化学腐加 环境【9o其典型实例就是未经稳定化处理的不锈銅焊接接头的晶 间腐蚀。因为在焊接过程中,在I临近焊缝的区域温度到达500 800(,因而在晶粒边界处，析出了路的碳化物。为肪止这种腐蚀， 可以采取焊后热处理的方法或使用低碳(0. 3%c)不锈鋼或使用添加钛 或猊，经稳定化处理的不锈銅。2.14110!它是一种危害性很大的局部腐蚀，其主要表现形武是腐蚀卩、金属 外表开场，并沿平行于外表的横向晶界向金属部扩展，腐I*产物使未 腐蚀掉的金属楔开菰起，以致从基依腕落，形成层状剥落。2.15应力腐蚀金属林料在使用过程中肪止不了需要进展焊接改造，在对金属林料进 展焊接过程中会使金属林料出现开裂规象。导致金属林料出现裂缝的 主要原因是在对金属林料进展焊接之前，金属林料外表有一些小的凹 坑，在对金属林料进展焊接的时候，由于金属林料脆性很大，导致金 属林料出现开裂现象。金属林料的这种开裂程度会师着时间的延长规 象越来越严重，带来的影响也会较大，尤其是对石油领域的破坏率更 是严重10。一般而言，在正常设廿应力值围，腐蚀速度并没有明 显改变，但是对于有某些特定金属，在爾蚀介质和温度组合条件下， 就可能发生应力腐啊破裂【11 O22林料的防护2.21 ft金属的外表枝术茨加缓宦剂.参加少量其他特殊物质在腐蚀介质与腐0!fttto(2) 镀层金属外表的工艺处理常常有外表镀层、外表氧化镀层等等.其 作用主要是提髙金属的耐腐供能力.并改善其机械性能。比抓常用的 有鍍锌，鍍路以及氧化处理。(3) 涂层，长久以来石油沥青用作肪腐蚀具有明显的优势.其绝缘性, 粘接性和耐水性以及抗剥能力都非常受人喜欢。2.22皿极氧化防护膜在金属林料的腐述肪护方法中，利用讯极氧化膜肪腐蚀是常用的 方法。讯様氧化肪护膜要求林料外表导电性好，是航护钳最常用的方 法。钳基复合林料本身由于塔强体的存在，其抗幅宦性能降低加之 增强体多为瓷非导电体,用皿极氧化的方法不能在基体外表形成连 续的阳根氧化膜12 o Aylor 13等报道，SiCP/AI经砺酸阳极氧 化和重钳酸盐封闲后，用喷涂技术在其外表涂覆环氧底漆和聚酣或 聚氨酣面漆，其耐海水關宦性能远远好干单纯的氧化膜，U 而汰为有机涂层是最有效的一种肪护方法.Shahid 14 对SiCP/8090AI 复合林料在Cl-和S042-的水溶液中进展浸泡和盐雾实验，发规的 砺8HD极转化膜的林料腐蚀速率为超纯A啲21倍,而经H2SO4皿极 氧化的腐蚀速率减小到可以忽略不廿。2.23阴极保护法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属 作为阴极，在外加頁流电的作用下使明极得到保护【15b金属构造 上，使构造上原来存在的腐供电池的阴极电位降至与阳极电位相等， 从而使金属构造的腐蚀电池消失，到达完全保护构造物舸方法。近些 年来，阴极保护法汝其应用开展很快【16】。如美国自70年代起，U 事阴极保护的工程公司就有100多家，其涉強的应用围渗透到工业各 个部门，其中包扌舌石油工业部门中远呃离拾送石油，天然气的海底管 线和媒气管道的肪护；海洋工程设施中的刖浮码头；能源工业部门中 的电厂热交换器的肪护；城市建気部门中的銅制*塔,自来水管、污 水排水管的肪护等等。在国，阴极保护的应用虽然起步梢晚，但也得 到较快开展。此法主要用于肪止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。3林料的腐ii与I®护开展趋势腐蚀破坏普強国民经济和国肪建立的各个部Ho®着工业的开展, 广泛的采用在髙参数条件下的强化生产工艺【17b在这些生产工艺 中，普遍涝及高温、髙压、强爾蚀性介质、高负荷应力或高热流、髙 质流等髙参数条件下的强化操作，从而对林料保护提出愈来愈高的要 求。腐僅破坏不仅使设备早期失效，而冃往往造成恶性事故，造成巨 大经济损失。而腐曲保护不仅是平安生产的需求，而且往往是建立某 些新型工业的先决条件。Silt,腐14科学与保护技术的研究与开展， 將直接影响到国民经济与国肪建立所有部门的平安保障、经济效益和 开展水平。随着我国科学技术日益开展，防止大气污染对金属的腐蚀 方法必将愈来愈多，效果也会愈来愈好。参考文献【1】何业东，齐慧滨.林料腐宦与肮护榔论.:机植工业出版社，2021. 2-7.【2.蔡健平，陆星吴小梅.我国航空林料的腐蚀与肪护规狀与展1 J航空林料学报，2006, 26（3）: 271- 275.【3】金桂，航空用銅的腐宦与肪护，（航空林料研究E100095）【4 TB/T 1979-XXXX.铁道车辆用耐大气腐蚀厠订货技术条件（报批 槁)【5TB/r 2375-1993.铁胳用耐候制周期浸润腐蚀试验方法【6】松柏铁道行业肪腐蚀及涂装技术的开展铁道科学研究院金 化所，10081 【7】栋，鉀培道，春兜机械失效舸实用分析M.：国航工业. 1997.131 13&8 HG/T20581厠制化工容器林料选用规定S.:中国方案2021. 【9】麦群，雷阿丽.金属的腐述与肪护M.：国肪工业，2021【10】袁海伦，浅谈金属林料的肪腐蚀措施，国电大武口热电，753000 【11】向fit。立，朋桂兰.关干金属应力腐宦间題的分析J中国氯 融，2004(3).12于兴文，楚南，林海潮等钳合金外表转化膜研究进展J中国 腐宦与肪护学报，2000, 20( 5): 298- 30713 Zaki Ahmad, Abdul Aleem B J . Degradation of aluminum metal matrix composites in salt water and its control J. Mater. Des.2002 ( 23): 173- 18014AylorDM, MoranPJ.Effects of reinforcement on the pitting behavior of aluminum- based metal matrix composites J. Elec-trochem. Soc.1985,132(6): 1277- 1280【15】唐明华.油气管道明极保护M.：石油工业,1986:34-36.16应龙.金属腐蚀的运用J腐肪护报.1986 (8)： 18-19.【17】周静好.腐0!与肪护全书-航锈技术M.：化学工业,1988:62-63.