金属腐蚀原理教学课件10(98p)(1)
98页1、第十章 防腐蚀设计,耐蚀材料选择,选材的依据,耐蚀材料评价,主要金属材料简介,主要非金属材料简介,结构设计,腐蚀控制对结构设计的一般要求,防腐蚀结构设计的若干细则,应力影响和强度设计,应力对腐蚀的影响,消除残余应力影响的措施,设计是设备制造过程的第一个最重要环节。所谓防腐蚀设计,包括耐蚀材料选择(主体设备、零部件、覆层材料),在结构设计和强度校核中考虑腐蚀控制的要求,准备采用的防护技术(如覆盖层)提供必要的实施条件,对加工制造技术提出指示性意见等。,1. 耐蚀材料选择,1.1 选择的依据 设备 (1)设备的用途 (2)加工要求和加工量 (3)设备在整个装置中所占的地位 以及各设备之间的相互影响 (4)是否易于检查、修理或更换 (5)计划的使用寿命, 腐蚀环境,(1)一般环境条件:介质种类、浓度、 温度、压力、流速、充气等 (2)实际环境条件:原料和工艺水中的 杂质 ;设备局部区域(如缝隙、死 角)内介质的浓缩、杂质的富集、 及可能的局部过热或局部温度偏低; 介质条件变化的幅度等。,腐蚀影响,(1) 可能发生的腐蚀类型 (2) 对全面腐蚀有良好耐蚀性的材料,如不锈 钢,要特别注意可能发生
2、的局部腐蚀问题。 (3) 腐蚀破坏的后果,返回,1.2 耐蚀材料评价,耐蚀性 I 腐蚀数据的获得 Crosion Data Survey手册,其中 金属分册包括26种金属和合金 在1196种腐蚀介质中的腐蚀数据。 非金属分册包括36种非金属材料 在803种腐蚀性溶液和气体中的腐蚀数据。,图例 符号 腐蚀速度 20mpy 50mpy,硫酸% G.A.Nelson 归纳腐蚀数据的方格图,800 温 700 度 600 C 500 400 300 212 175 125 75,铅,左景伊腐蚀数据手册 (铬18镍9不锈钢),图例 优良 速度0.05 mm/y 良好 腐蚀速度 0.050.5 mm/y 可用,但腐蚀较重 腐蚀速度 0.51.5 mm/y X 不适用,腐蚀严重 腐蚀速度1.5 mm/y,20 40 60 80 100 水中的浓度%,C 100 66 21 0,图 推荐使用 可能有问题 例 不推荐 oF A1个月 212 暴露时间: B6个月 C12个月 150 D12个月 足注 41 推荐使用 42 不推荐 90 55 可能有问题 50 增重 70 60 冰醋酸相同 61 85 1
3、8 无水 32 E.Hamner归纳非金属 材料耐蚀数据的条线图,41,C 50,18,61,腐蚀图和选材图 (见下面三页),腐蚀试验 实验室试验 现场挂片试验 实物试验,钢在硫酸中的腐蚀图,325 275 225 175 125 75,60 65 70 75 8 0 85 90 95 100 105 110 H2SO4 %,200 mpy,200,50200 mpy,50,2050 mpy,20,520 mpy,5,05 mpy,温 度 0C,0 10 20 30 40 5 0 60 70 80 90 100 硫酸 %,温 400 度 C 350 250 200 150 100 50,Dur 高硅铁 D20 Durimet 20 合金 C2 高镍钼合金 C3 高镍相铬合金,线,Dur,曲,点,沸,pb,Dur,pb C2 Dur,C2,Dur,C3,pb C2 C3 D-20 Dur,Dur,D-20,C2,C3,pb C2 C3 D-20 Dur,Fe pb D-20,C2 C3 Dur,除pb以外 其他合金,硫酸的简单选材图 (腐蚀速度20 mpy),在此区沸点下不可使用哈氏合金
4、B及D,奈尔逊 (Nelson) 制作,20 40 60 80 100 103.5 Hso%,温 600 度 C 500 400 300 200 100,沸点 曲线,10,1,2,3,4,5,8,9,7,6,硫酸的选材图 (腐蚀速度小于20mpy),(3)不同材料组合时要考虑材料的相容性。,(4)重视设备使用经验,积累腐蚀数据、案例,特 别是设备腐蚀破坏事故的有关资料。, 耐蚀性评价中应注意的几个问题 (1)任何时候,任何情况下都不要假定或推测材料的 使用环境条件。 (2)要考虑材料优点,更要注意材料弱点和腐蚀问题。,物理、机械和加工性能,(1)物理性能:密度、传热性、导电性、膨胀系数等。 机械性能:强度、塑性、韧性等。 加工性能:铸造、切削、焊接性能等。,几种材料的处理、机械性能,(2)材料的耐蚀性和物理、机械、加工 性能是材料技术指标的两个方面。,这两个方面往往存在矛盾。根据具体情况 有所偏重。或者以耐蚀性为主,对材料物理、机 械、加工性能的不足,采取适当措施进行弥补, 并制定符合材料性能特点的使用规程;或者以物 理、机械、加工性能为主,而对材料实施有效的 防护技术,以保证其腐蚀速
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