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材料|材料腐蚀失效形式与机理( 二 )



按关键词阅读: 材料 机理 形式 腐蚀 失效


不同金属在海水中的电极电位排序如图3-4所示 。
利用金属间的电极电位差及其电偶腐蚀原理 , 可以通过 对贱金属与有用金属部件进行配对 , 以牺牲贱金属阳极来达 到保护阴极材料 。
例如 , 表面喷铝、镀锌的金属部件就是成 功应用的实例 。
析 。

8、氢反应 :2H+2e 2H 解决和预防电偶腐蚀的措施解决和预防电偶腐蚀的措施 (1 )设计大阳极、小阴极的电偶组合或尽量让电偶序中 位臵靠近的材料放在一起; (2 )表面涂层; (3 )阴极保护 , 如外加电流、或者牺牲阳极块 。
3.3 缝隙腐蚀(缝隙腐蚀(crevice corrosion ) 在腐蚀介质中 , 金属与金属或金属与非金属固体形成了 缝隙 , 宽度仅几十到几百个微米 , 电解质溶液进入了缝隙 ,但又保持了溶液的停滞状态 , 由于缝隙表面和缝隙内部存在 氧的浓差 , 从而 形成了 腐蚀电池 , 见图3-5 。
而且 , 缝隙内 因活性阴离子移迁进去增多 , 使浸蚀性加剧 , 产生了缝隙腐 蚀 。
垢下腐蚀就是缝隙腐蚀的一种 。


9、阳极:M Cl MCl ( 缝隙内 ) MClH2O MOH H Cl 阴极:H2O 0.5O2 2e 2OH (缝隙外) 电极反应电极反应 (a) 形成机制( b )缝隙腐蚀原理 图3- 5缝隙腐蚀机理 缝隙腐蚀常发生在螺帽下、垫圈接触的法兰里面、搭接 接头、以及表面沉积物底部等部位 。
解决和预防缝隙腐蚀的措施解决和预防缝隙腐蚀的措施 (1 )合理设计结构型式; (2 )正确选材(普通 304 、316不锈钢易发生缝隙腐蚀); (3 )电化学保护; (4 )应用缓蚀剂(一定量的磷酸盐、铬酸盐等;对钢、铜、 锌等的保护有效) 。
缝隙内作为阳极加速腐蚀 , 缝隙外作为阴极腐蚀较微 。
随着缝隙内阴离子 。

10、浓度和酸度增大 , 缝隙腐蚀扩展 , 最终留 下月牙型腐蚀形态(图3-4a ) 。
3.4 点腐蚀(点腐蚀(pitting corrosion) 点腐蚀(点蚀)也叫孔蚀孔蚀 。
它与缝隙腐蚀一样 , 是一种非 常局部的腐蚀形式 ,与Cl、F等卤素离子有关。
它是一种 自催化过程 , 小孔内金属发生溶解 , 使孔内H+ 浓度增加 ,虽 不发生氧的还原反应, 但与小孔毗邻的表面 , 发生了氧的阴 极还原反应 , 使小孔可以迅速沿深度方向扩展 。
因而 , 点蚀 最具破坏性 , 隐蔽性强 , 在有Cl 存在的介质中最易发生点蚀 。
它的反应式与缝隙反应类似 , 反应过程如下: M Cl MCl ( 点蚀坑内) MCl H2O MOH H Cl(点蚀坑外) 。

11、 金属表面不均匀性 , 如划痕、凹陷、夹杂物等 , 往往是点 蚀的源点 , 介质中卤素离子和氧化剂(如溶解氧)同时存在时 容易发生点蚀 , 故氧化性氯化物如CuCl 2 、FeCl3 等是强烈的 点蚀剂 。
钝化金属如 不锈钢、表面镀层金属 较易发生点蚀坑 ,蚀坑小而深 。
典型的点腐蚀形貌如图3-6 、图3-7 所示 。
图3 -7 TP312 不锈钢点蚀形貌 图3-8 不锈钢在 NaCl 中的点腐蚀 图3-9 是另一种不锈钢(SUS317 ) 在有Cl- 溶液介质中浸泡形成点腐蚀的 另一形貌 。
图3-9 SUS317 在含有Cl - 水溶液 中浸泡形成的点蚀坑 解决和预防点腐蚀的措施解决和预防点腐蚀的措施 (1 。

【材料|材料腐蚀失效形式与机理】12、)改善介质条件 , 降低 Cl含量; (2 )选用耐点腐蚀的合金材料 , 如双相钢; (3 )钝化材料表面 , 提高钝化稳定性; (4 )阴极保护 , 使不锈钢处于稳定钝化区 。
3.5 晶间腐蚀(晶间腐蚀(intergranular corrosion ) 晶间腐蚀是金属在特定腐蚀介质中沿晶粒边界或晶界 附近发生的腐蚀 , 从而使晶粒间结合力遭到破损 。
这是一 种非常局部的腐蚀现象 。
晶界上由于存在杂质元素 , 较活泼的金属元素的富集 或某种相的析出 , 会引起周围某一合金元素的贫乏 , 使晶 界或其毗邻狭窄区域的化学稳定性降低 , 同时介质对这些 区域有较大的浸蚀性 , 其余部位相对较小 , 这样便出现了 晶间腐蚀 。
发生晶间腐蚀后 , 金 。

13、属的外形尺寸几乎不变 , 大多数 仍保持金属光泽 , 但金属的强度和延性大大下降 , 冷弯后 表面出现裂纹 , 严重者还失去金属的光泽性 。
对晶间腐蚀敏感部位腐蚀后进行断面金相分析 , 可以发现 晶界或毗邻区域发生了局部腐蚀甚至晶粒脱落 , 腐蚀沿晶界 发展 , 推进较为均匀 。
图3-10 、图3-11是典型的晶间腐蚀形 态 。
在紧靠焊缝处的二边 , 发生了几个晶粒宽度的狭条状晶 间腐蚀 , 二相晶界上发生严重的晶界腐蚀 。
不锈钢在510 780 的回火加热区 , 尤其在焊接接头 热影响区 , 由于晶界区贫铬出现了晶间腐蚀倾向 。


稿源:(未知)

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