按关键词阅读: 材料 机理 形式 腐蚀 失效
1、材料的腐蚀失效形式与机理材料的腐蚀失效形式与机理 某某某某某某 腐蚀的危害性 腐蚀机理和形式腐蚀机理和形式 全面腐蚀和局部腐蚀全面腐蚀和局部腐蚀 应力作用下的腐蚀应力作用下的腐蚀 苛性腐蚀(碱脆)苛性腐蚀(碱脆) 主要主要 内容内容 腐蚀的危害性腐蚀的危害性 腐蚀的危害性腐蚀的危害性 基本概况基本概况 所有材料都会与周围的环境介质发生相互作用 ,故腐蚀问题遍及各行各业 , 从日常生活、工业生产、 国防工业等等 。
凡有金属使用的地方 , 就有各种类型的腐蚀问题 。
尤其在工业生产中 , 因介质性质使腐蚀变得更为重 。
腐蚀使完好的金属设备局部泄漏 , 导致报废 , 甚至 造成重大的人员伤亡事故 , 危害性极大 。
因此 , 腐蚀 。
2、问题一直是世界各国高度关注并应解 决的工程技术难题 。
世界腐蚀损失巨大世界腐蚀损失巨大 1937年美国壳牌公司 (Shell Company) 推算出 , 世界 每年因腐蚀造成的金属材料损失至少1亿吨以上腐蚀损失 占各国GDP的2 - 4% 。
我国腐蚀损失更惊人我国腐蚀损失更惊人 据 2002年中国工程院咨询项目中国工业和自然 环境腐蚀问题的调查和对策 的统计 , 我国当年因腐蚀 造成的直接经济损失超过5000 亿元 。
2013 年7月 ,某 院士说仅海洋腐蚀引起的经济损失 , 我国每年就超过1.5 万亿元人民币 。
腐蚀机理和形式腐蚀机理和形式 2.1 腐蚀机理(腐蚀机理(corrosion mechani 。
3、sm) 腐蚀腐蚀是指材料与环境发生化学反应或电化学反应所造成 的破坏(DIN 50900- 2002) 。
按腐蚀反应机理 , 腐蚀分为化学腐蚀 化学腐蚀和电化学腐蚀电化学腐蚀 。
化学腐蚀化学腐蚀是指反应前后无电子转移 , 原子价数不发生增 减,即反应过程没有电流的产生 。
电化学腐蚀电化学腐蚀是材料表面与环境介质发生电化学反应而引 起的破坏 。
其特点是在腐蚀过程中有电流的产生 ,反应前后 包含了电子转移、原子价数发生增减 , 这是典型的电化学反 应 。
2.2 腐蚀破坏形式腐蚀破坏形式 全面腐蚀(全面腐蚀( general corrosion ) 也称均匀腐蚀均匀腐蚀( uniform corrosion。
4、) , 腐蚀发生在整个 表面 , 腐蚀速度均匀一致 , 进程缓慢 , 危害性小 , 一般易预 防 , 如大气腐蚀等 。
局部腐蚀(局部腐蚀( local corrosion ) 腐蚀发生在材料微区 , 隐蔽性大 , 腐蚀速度快 , 危害 性大 , 难以防范 , 比如海水中氯离子的点腐蚀 。
按破坏形 式区分 , 局部腐蚀主要有:电偶腐蚀、点腐蚀、隙缝腐蚀、电偶腐蚀、点腐蚀、隙缝腐蚀、 晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀开裂晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀开裂 、腐蚀疲劳、腐蚀疲劳 、氢、氢 脆脆等 。
全面腐蚀和局部腐蚀全面腐蚀和局部腐蚀 3.1 均匀腐蚀均匀腐蚀 均匀腐蚀均匀腐蚀是最普遍的腐蚀形式 。
它是腐蚀介质均匀抵达 金属的各个表面上发生电化学反应 。
5、, 宏观上表现为均匀减薄 ,是典型的小阴极、大阳极 的腐蚀破坏形式 。
电极反应电极反应阳极 : Fe Fen+ + ne ( 溶解) 阴极: : H2O +0.5O2 +2e 2OH- 反应:Fe2+ +2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O +O2 4Fe(OH)3 进一步反应: Fe2+ Fe3+e Fe3+3H2O Fe(OH)3 +3H+ H+ + H+ H2 图3 - 1 电化学腐蚀反应图3 - 2 是均匀腐蚀的圆杆形貌 金属在大气中的腐蚀、高压蒸汽管的高温氧化等均属 于均匀腐蚀 。
解决方法解决方法:可以通过表面涂耐蚀涂层或镀层、缓蚀剂、 阴极保护、合理的设计、选择 。
6、合适的材料等加以防止 。
3.2 电偶腐蚀电偶腐蚀 (galvanic corrosion) 电偶腐蚀 , 也称接触腐蚀或异金属间腐蚀电偶腐蚀 , 也称接触腐蚀或异金属间腐蚀 。
当电解质溶液中有两种金属接触时 , 由于氧浓差效应 , 电 极电位较负的贱金属成为阳极, 较高的贵金属成为阴极 , 构成 了腐蚀电池 , 贵金属受到了保护 , 这种现象叫电偶腐蚀 。
其电 极反应与均匀腐蚀基本相同 。
例如 , 碳钢管板与钛管间就会构成电偶腐蚀( 图3-3) : 阳极 :Fe Fe22e 阴极 :1/2O2 H2O2e 2OH 反应 : Fe2+ +2OH Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O +O2 4Fe(OH)3 进一步反应 。
7、: 3Fe24H2O Fe3O4 8H+2e Fe2 Fe3e Fe33H2O Fe(OH)3 3H+ 钛材 碳钢 图 3-3 钛材与碳钢的电极电位序图3-4 不同金属间的电极电位序(海水) 不同的金属材料之间的组合在工程中常常不可避免 , 发 生电偶腐蚀比较普遍 。
例如 , 钢制泵轴、阀杆与石墨垫料接 触处 , 钢受到了电偶腐蚀;换热器管子与铸铁、钢制管板的 接触处 , 管板被加速腐蚀 。
稿源:(未知)
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标题:材料|材料腐蚀失效形式与机理