金属腐蚀原理教学课件8(94p)
94页1、第八章 局部腐蚀,概述,定义,主要类型,危害性,发生局部腐蚀的条件,概述 定义 局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破坏比其余表面大得多,从而形成坑洼、沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。,返回,主要类型 (1)晶间腐蚀、缝隙腐蚀 (2)电偶腐蚀、氢损伤、细菌腐蚀、杂散电流腐蚀 (3)小孔腐蚀、选择性腐蚀 (4)应力腐蚀、磨损腐蚀,返回,危害性 局部腐蚀破坏有如下特征 : 复杂性 集中性 突发性,返回,发生局部腐蚀的条件,(1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性。 (2) 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保持下去。,返回,电偶腐蚀,发生电偶腐蚀的几种情况,电偶腐蚀的影响因素,2.电偶腐蚀,发生电偶腐蚀的几种情况 (1)异金属部件的组合。 (2)金属镀层。 (3)金属表面的导电性非金属膜。 (4)气流或液流带来的异金属沉积。,返回,电偶腐蚀的影响因素,(1)腐蚀电位差 表示电偶腐蚀的倾向。两种金属在使用环境中的腐蚀电位相差愈大,组成电偶对时阳极金属受到加速腐蚀破坏的可能性愈大。 将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电位测量出来,并把它们从低到高排列,便得到所谓电偶序(ga
2、lvanic series)。,一些工业金属和合金在海水中的电偶序,铂 金 石墨 钛 银 Chlorimet 3(62Ni,18Cr,18Mo) Hastelloy C (62Ni,17Cr,15Mo) 18-8Mo不锈钢(钝态) 18-8不锈钢(钝态) 1130%Cr不锈钢(钝态) Inconel(80Ni,13Cr,7Fe)(钝态) 镍(钝态) 银焊药 Monel(70Ni,32Cu) 铜镍合金(6090Cu,4011Ni) 青铜 铜 黄铜,阴极性,阳极性,Chlorimet2(66Ni,32Mo,1Fe) Hastelloy B (60Ni,30Mo,6Fe,1Mn) Inconel(活态) 镍(活态) 锡 铅 铅-锡焊药 18-8钼不锈钢(活态) 18-8不锈钢(活态) 高镍铸铁 13%Cr不锈钢 铸铁 钢或铁 2024铝(4.5Cu,1.5Mg,0.6Mu) 镉 工业纯铝(1100) 锌 镁和镁合金,注意:,比较腐蚀电位从而确定电偶对中哪个金属是阳极时绝不能离开环境条件。 不仅环境条件不同,异金属组合的电位关系不同,即使在同一环境中,随着腐蚀过程的进行,两种金属的腐蚀电位相对
3、关系也会改变。,(2)极化性能,一般说来,在阴极性金属M1上去极化剂还原反应愈容易进行,即阴极反应极化性能愈弱,阳极性金属M2的电偶腐蚀效应愈大,造成的破坏愈严重。 析氢腐蚀 在发生析氢腐蚀的环境,与低氢过电位的阴极性金属接触,将造成阳极性金属发生严重的电偶腐蚀。,(a)活化极化控制腐蚀体系 (b) 阴极反应受浓度极化控制的腐蚀体系 lg(ig/ig)=bc/(ba+bc)lg(ioc)/ioc (b)ig=id ig=id,阴极反应极化性能对电偶腐蚀电流密度的影响 ( 阴,阳极面积相等),吸氧腐蚀 如果阴极反应受氧扩散控制,阴极反应速度等于氧分子极限扩散电流密度,ic= id。那么各种金属上阴极反应的极化性能是一样的,此时ig(M2)与阴极性金属的种类无关,仅取决于id的大小,id增大,则ig(M2)增大 ,阳极性金属M2的电偶腐蚀破坏加剧。,(3)阴、阳极表面面积比S1/S2,随着阴极性金属M1面积增大,阳极性金属M2的电偶电流密度ig都增大,电偶腐蚀破坏加重。 所以,大阴极小阳极的电偶组合是很有害的,应当避免。 (4)溶液导电性 溶液导电性对电偶电流的分布有很大的影响。,Eg,E
4、g,Eg,Eg,Lg|i|,Lg|i|,Lgig,Lgig,阴极 面积 Sl,E,E,阴极面积Sl对电偶腐蚀电流密度的影响 (活化极化控制腐蚀体系),3,2,1,0,-2,-1,0,1,2,10,100,1000,lg iAg (UA/cm2),Al 2024/3.5%Nacl 阴极属性 Cu 4130钢 304不锈钢 Ti-6Al-4V,a,iAg,V- (mdd),lg(Sc/Sa) 或 lg(1+Sc/Sa),Al2024的电偶电流密度iAg和溶解速度V-a与面积比Sc/Sa的关系,返回,3. 晶间腐蚀,晶间腐蚀指腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区,沿着晶界发展,即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。 发生晶间腐蚀的电化学条件 (1)晶粒和晶界区的组织不同,因而电化学性质存在显著差异。 内因 (2)晶粒和晶界的差异要在适当的环境下才能显露出来。 外因,返回,晶间腐蚀,发生晶间腐蚀的电化学条件,不锈钢的晶间腐蚀,不锈钢晶间腐蚀理论,提高不锈钢抗晶间腐蚀性能的冶金方法,晶间腐蚀,不锈钢的晶间腐蚀,敏化热处理 不锈钢的晶间腐蚀常常是在受到不正确的热处理以后发生的,使不锈钢产生晶间腐蚀倾向
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