Dg第六章金属与合金的耐蚀性ppt课件.ppt

Chapter 6 金属与合金的耐蚀性金属与合金的耐蚀性n nCorrosion resistance of carbon-iron — 铁碳合金铁碳合金的耐蚀性的耐蚀性n nStainless steels and Acid-resistant steels — 不锈不锈钢和耐酸钢钢和耐酸钢n nNon-ferrous metals and its alloys — 有色金属及有色金属及其合金其合金Section 1n nCorrosion resistance of carbon-iron n n— 铁碳合金的耐蚀性铁碳合金的耐蚀性1. Corrosion resistance of iron — 铁的耐蚀性铁的耐蚀性n n铁在自然环境中的耐蚀性较差铁在自然环境中的耐蚀性较差铁在自然环境中的耐蚀性较差铁在自然环境中的耐蚀性较差n n1.1 Iron and its oxides have lower Hydrogen and oxygen 1.1 Iron and its oxides have lower Hydrogen and oxygen overvoltageovervoltage，，，，it is easy to result in the hydrogen evolution it is easy to result in the hydrogen evolution corrosion and oxygen consuming corrosion.— corrosion and oxygen consuming corrosion.— 铁及其氧化物的氢、铁及其氧化物的氢、铁及其氧化物的氢、铁及其氧化物的氢、氧过电位值均较低，易于发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

氧过电位值均较低，易于发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀氧过电位值均较低，易于发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀氧过电位值均较低，易于发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀n n1.2 Rust and iron ions are good depolarizers — 1.2 Rust and iron ions are good depolarizers — 铁锈及其溶液中的铁锈及其溶液中的铁锈及其溶液中的铁锈及其溶液中的三价铁离子均有良好的去极化作用三价铁离子均有良好的去极化作用三价铁离子均有良好的去极化作用三价铁离子均有良好的去极化作用n n1.3 The corrosion products have poor protection — 1.3 The corrosion products have poor protection — 铁的腐蚀产物铁的腐蚀产物铁的腐蚀产物铁的腐蚀产物保护性较差保护性较差保护性较差保护性较差n n1.4 Iron corrodes easily from oxygen concentration cells— 1.4 Iron corrodes easily from oxygen concentration cells— 铁易因铁易因铁易因铁易因形成氧浓差电池而发生腐蚀。

形成氧浓差电池而发生腐蚀形成氧浓差电池而发生腐蚀形成氧浓差电池而发生腐蚀n n1.5 Iron is difficult to be passivated in entironment —1.5 Iron is difficult to be passivated in entironment —在自然条件在自然条件在自然条件在自然条件下铁的钝化能力较弱下铁的钝化能力较弱下铁的钝化能力较弱下铁的钝化能力较弱n n铁在非氧化性酸中，腐蚀速度随酸浓度的增加呈指数关系上升；铁在非氧化性酸中，腐蚀速度随酸浓度的增加呈指数关系上升；铁在非氧化性酸中，腐蚀速度随酸浓度的增加呈指数关系上升；铁在非氧化性酸中，腐蚀速度随酸浓度的增加呈指数关系上升；但在氧化性酸中，腐蚀速度先随酸的浓度增大而上升，到一定程但在氧化性酸中，腐蚀速度先随酸的浓度增大而上升，到一定程但在氧化性酸中，腐蚀速度先随酸的浓度增大而上升，到一定程但在氧化性酸中，腐蚀速度先随酸的浓度增大而上升，到一定程度又迅速下降这是由于进入钝态之故度又迅速下降这是由于进入钝态之故度又迅速下降这是由于进入钝态之故度又迅速下降这是由于进入钝态之故2. Corrosion resistance of carbon steels — 碳钢的耐碳钢的耐蚀性蚀性n n2.1 Chemical composition — 化学成分化学成分n n2.1.1 Carbon — 碳的影响碳的影响n n非氧化性及弱氧化性介质中非氧化性及弱氧化性介质中n n氧化性酸中氧化性酸中n n自然环境及弱酸性水溶液中自然环境及弱酸性水溶液中n n2.1.2 Silicon and manganese — 硅与锰硅与锰n n2.1.3 Sulphur and phosphor — 硫与磷硫与磷n n2.1.4 夹杂物的影响夹杂物的影响n n2.2 Microstructure－组织的影响－组织的影响3. Corrosion resistance of low alloy steel — 低合金钢的耐蚀性低合金钢的耐蚀性– –合金元素总量低于合金元素总量低于合金元素总量低于合金元素总量低于5%5%左右左右左右左右– –3.1 3.1 耐大气腐蚀低合金钢耐大气腐蚀低合金钢耐大气腐蚀低合金钢耐大气腐蚀低合金钢– –有效合金元素是铜、磷、铬，有效合金元素是铜、磷、铬，有效合金元素是铜、磷、铬，有效合金元素是铜、磷、铬， 16MnCu 16MnCu、、、、10MnSiCu10MnSiCu、、、、09MnCuPTi09MnCuPTi、、、、15MnVCu15MnVCu、、、、10AuRe10AuRe、、、、08MnPRe 08MnPRe – –3.2 3.2 耐海水腐蚀低合金钢耐海水腐蚀低合金钢耐海水腐蚀低合金钢耐海水腐蚀低合金钢– –10MnPNbRe10MnPNbRe、、、、09MnCuPTi09MnCuPTi、、、、10CrMoAl10CrMoAl、、、、10NiCuAs10NiCuAs、、、、10CrMoCuSi10CrMoCuSi。

– –3.3 3.3 耐高温高压氢、氮腐蚀低合金钢耐高温高压氢、氮腐蚀低合金钢耐高温高压氢、氮腐蚀低合金钢耐高温高压氢、氮腐蚀低合金钢– –CrCr、、、、MoMo以及少量的以及少量的以及少量的以及少量的V V、、、、NbNb、、、、TiTi可以提高钢的耐氢腐蚀性可以提高钢的耐氢腐蚀性可以提高钢的耐氢腐蚀性可以提高钢的耐氢腐蚀性– –10MoWVNb10MoWVNb、、、、10MoVNbTi10MoVNbTi、、、、12SiMoVNb12SiMoVNb以及以及以及以及0.8SiWMoTiNb0.8SiWMoTiNb等；等；等；等； 2.25Cr1Mo(12Cr2AlMoV) 2.25Cr1Mo(12Cr2AlMoV) – –3.4 3.4 耐硫腐蚀低合金钢耐硫腐蚀低合金钢耐硫腐蚀低合金钢耐硫腐蚀低合金钢– –钢的组织结构是影响影响低合金钢耐硫化物腐蚀断裂的关键钢的组织结构是影响影响低合金钢耐硫化物腐蚀断裂的关键钢的组织结构是影响影响低合金钢耐硫化物腐蚀断裂的关键钢的组织结构是影响影响低合金钢耐硫化物腐蚀断裂的关键因素12AlMoV12AlMoV、、、、12CrMoAlV12CrMoAlV、、、、12Cr2MoAlV12Cr2MoAlV、、、、 40B 40B 、、、、 40MnMoNb40MnMoNb等。

等Section 2Stainless steels and Acid-resistant steels 不锈钢与耐酸钢不锈钢与耐酸钢1. 不锈钢概述不锈钢概述化学成分：铬钢、铬镍钢、铬锰钢等化学成分：铬钢、铬镍钢、铬锰钢等显微组织：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、显微组织：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体－铁素体双相钢奥氏体－铁素体双相钢用途：耐海水不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐用途：耐海水不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐硫酸腐蚀不锈钢等硫酸腐蚀不锈钢等2. Corrosion resistance of chromium — 铬不锈钢的耐蚀性铬不锈钢的耐蚀性The function of chromium — 铬的作用：铬的作用：⑴⑴ 促使铁基合金钝化，提高材料的钝化能力；促使铁基合金钝化，提高材料的钝化能力；⑵⑵ 提高固溶体〔常为腐蚀电池阳极〕的电极电提高固溶体〔常为腐蚀电池阳极〕的电极电位；位； ⑶⑶ 使钢材表面生成致密稳定的表面保护膜，从使钢材表面生成致密稳定的表面保护膜，从而提高钢的耐蚀性而提高钢的耐蚀性2.1 Martensitic stainless steels — 马氏体不锈钢马氏体不锈钢马氏体不锈钢主要包括马氏体不锈钢主要包括Cr13型〔型〔0Cr13除外〕不除外〕不锈钢。

锈钢2.2 Ferritic stainless steels — 铁素体不锈钢铁素体不锈钢铁素体不锈钢包括铁素体不锈钢包括Cr13型、型、Cr17型、型、Cr25-28型型等类型，等类型， 主要用于制作耐高温氧化、耐浓硫酸主要用于制作耐高温氧化、耐浓硫酸腐蚀的设备和抗气态硫腐蚀的零、部件腐蚀的设备和抗气态硫腐蚀的零、部件3. Corrosion resistance of Chromium nickel stainless steels — 铬镍不锈钢的耐蚀性铬镍不锈钢的耐蚀性铬镍不锈钢是最典型的奥氏体不锈钢，其中含铬多在铬镍不锈钢是最典型的奥氏体不锈钢，其中含铬多在铬镍不锈钢是最典型的奥氏体不锈钢，其中含铬多在铬镍不锈钢是最典型的奥氏体不锈钢，其中含铬多在18181818％以上，含镍在％以上，含镍在％以上，含镍在％以上，含镍在8 8 8 8％以上，如％以上，如％以上，如％以上，如18-818-818-818-8〔或〔或〔或〔或18-918-918-918-9）、）、）、）、18-1218-1218-1218-12、、、、25-2025-2025-2025-20〔〔〔〔HK40HK40HK40HK40〕耐局部腐蚀如应力腐蚀、沿晶腐蚀、孔〕耐局部腐蚀如应力腐蚀、沿晶腐蚀、孔〕耐局部腐蚀如应力腐蚀、沿晶腐蚀、孔〕耐局部腐蚀如应力腐蚀、沿晶腐蚀、孔蚀的能力较差。

蚀的能力较差蚀的能力较差蚀的能力较差奥氏体－铁素体双相钢是另一类铬镍不锈钢，它们兼有奥氏体－铁素体双相钢是另一类铬镍不锈钢，它们兼有奥氏体－铁素体双相钢是另一类铬镍不锈钢，它们兼有奥氏体－铁素体双相钢是另一类铬镍不锈钢，它们兼有铁素体和奥氏体钢的特性，在性能上有互补性铁素体和奥氏体钢的特性，在性能上有互补性铁素体和奥氏体钢的特性，在性能上有互补性铁素体和奥氏体钢的特性，在性能上有互补性此外，沉淀硬化型〔此外，沉淀硬化型〔此外，沉淀硬化型〔此外，沉淀硬化型〔PHPHPHPH〕不锈钢也属于铬镍不锈钢〕不锈钢也属于铬镍不锈钢〕不锈钢也属于铬镍不锈钢〕不锈钢也属于铬镍不锈钢4. Acid-resistant steels 4. Acid-resistant steels 4. Acid-resistant steels 4. Acid-resistant steels ———— 耐酸钢耐酸钢耐酸钢耐酸钢耐酸钢泛指在某些强腐蚀性介质中有特殊的耐蚀性能的耐酸钢泛指在某些强腐蚀性介质中有特殊的耐蚀性能的耐酸钢泛指在某些强腐蚀性介质中有特殊的耐蚀性能的耐酸钢泛指在某些强腐蚀性介质中有特殊的耐蚀性能的不锈钢。

不锈钢•Section 3•Corrosion resistance of non-ferrous metals •— 有色金属的耐蚀性有色金属的耐蚀性1. Aluminum and its alloys — 铝及铝合金铝及铝合金•1.1 Corrosion resistance of pure aluminum — 纯纯铝的耐蚀性铝的耐蚀性•纯铝的化学稳定性很差，但却有良好的钝化性能，纯铝的化学稳定性很差，但却有良好的钝化性能，在空气中能迅速生成致密的、具有良好保护性能在空气中能迅速生成致密的、具有良好保护性能的氧化膜，故具有良好的耐蚀性能的氧化膜，故具有良好的耐蚀性能•1.2 Corrosion resistance of aluminum alloys — 铝铝合金的耐蚀性合金的耐蚀性•铝合金的强度一般比纯铝高，但耐蚀性不及纯铝铝合金的强度一般比纯铝高，但耐蚀性不及纯铝铝合金对工业大气、海洋大气、淡水、海水有较铝合金对工业大气、海洋大气、淡水、海水有较高的耐蚀性，但可能发生孔蚀高的耐蚀性，但可能发生孔蚀2. Magnesium and its alloys — 镁及镁合金镁及镁合金•2.1 Corrosion resistance of magnesium—镁的耐镁的耐蚀性蚀性•镁在绝大多数无机酸、有机酸中都不稳定，但在镁在绝大多数无机酸、有机酸中都不稳定，但在铬酸和氢氟酸中却相当稳定，这是因为生成保护铬酸和氢氟酸中却相当稳定，这是因为生成保护性表面膜进入钝态的原因，镁在海洋大气和工业性表面膜进入钝态的原因，镁在海洋大气和工业大气中都不耐蚀。

大气中都不耐蚀•2.2 Corrosion resistance of magnesium alloys — 镁合金的耐蚀性镁合金的耐蚀性3. Copper and its alloys — 铜及铜合金铜及铜合金•3.1 Corrosion resistance of copper — 铜的耐蚀性铜的耐蚀性•铜的化学稳定性较高，电极电位较正，所以在酸铜的化学稳定性较高，电极电位较正，所以在酸性溶液中一般不发生腐蚀在非氧化性酸中，铜性溶液中一般不发生腐蚀在非氧化性酸中，铜具有较高的化学稳定性；但氧化性酸中铜的耐蚀具有较高的化学稳定性；但氧化性酸中铜的耐蚀性很差•3.2 Corrosion resistance of copper alloys — 铜合铜合金的耐蚀性金的耐蚀性•铜合金的耐蚀性大多优于纯铜，这是由于基体铜铜合金的耐蚀性大多优于纯铜，这是由于基体铜的高热力学稳定性和合金元素形成保护性表面膜的高热力学稳定性和合金元素形成保护性表面膜两个方面共同作用的结果，所以铜合金的腐蚀规两个方面共同作用的结果，所以铜合金的腐蚀规律有时还显现出易钝金属的某些特点律有时还显现出易钝金属的某些特点。

4. Titanium and its alloys — 钛及钛合金钛及钛合金•4.1 Corrosion resistance of titanium — 钛的耐蚀钛的耐蚀性性•在氧化性介质中，其表面会形成致密的保护性氧在氧化性介质中，其表面会形成致密的保护性氧化膜，处于稳定的钝化状态化膜，处于稳定的钝化状态•4.2 Corrosion resistance of titanium Alloy－钛合－钛合金的耐蚀性金的耐蚀性•钛的耐蚀合金化元素可分为两组：钛的耐蚀合金化元素可分为两组：•一组是一组是Pd、、Ru、、Pt等贵金属，它们的微量加入等贵金属，它们的微量加入就能显著提高合金的耐蚀性就能显著提高合金的耐蚀性•另一组是另一组是Ta、、Nb、、Mo，它们虽较便宜，但只有，它们虽较便宜，但只有含量很大时才能获得明显的抗蚀效果含量很大时才能获得明显的抗蚀效果 本章思考题本章思考题1. 1. 为什么纯铁的耐蚀性较差？为什么纯铁的耐蚀性较差？2. 2. 不锈钢是否在任何条件下都不会生锈？不锈钢是否在任何条件下都不会生锈？3. 3. 按微观组织来分不锈纲可分为哪几类？按微观组织来分不锈纲可分为哪几类？。