腐蚀与防护7.ppt

全面腐蚀造成金属的大量损失，所造成金属的损失量大； 从技术的观点来看，这类腐蚀并不可怕，一般不会造成突然事故。根据测定和预测的腐蚀速率，在工程设计时可预先考虑应有的腐蚀裕量； 表面可根据服役年限的要求，涂覆不同的覆盖层，包括金属喷镀、电镀、热浸镀和各种涂料涂装体系以防止设备的过早腐蚀破坏。 局部腐蚀特点： 导致的金属的损失量小，很难检测其腐蚀速率，但由于局部区的严重腐蚀往往导致突然的腐蚀事故； 局部腐蚀的种类多种多样； 腐蚀事故中80％以上是由局部腐蚀造成的，难以预测局部腐蚀速率并预防。 点蚀 点蚀： 又称: 小孔腐蚀，孔蚀。 腐蚀集中在金属表面的很小范围内，并深入到金属内部，形成小孔状腐蚀形态。蚀孔直径小、深度大。 点蚀的程度： 用点蚀系数来表示， 蚀孔的最大深度和金属平均腐蚀深度的比值。 点蚀的形貌与产生的条件 点蚀发生的条件 点蚀的发生要满足材料、介质和电化学三个方面的条件： 1．材料条件： 点蚀多发生在表面容易钝化的金属材料上（如不锈钢、Al及Al合金）或表面有阴极性镀层的金属上（如镀Sn、Cu或Ni的碳钢表面）。 原因：当钝化膜或阴极性镀层局部发生破坏时，未破坏区和破坏区的金属形成了大阴极、小阳极的“钝化－活化腐蚀电池”，使腐蚀向基体纵深发展而形成蚀孔。 点蚀机理（钝态金属的点蚀） 第一阶段：蚀孔成核（发生） 钝化膜破坏理论和吸附理论 第二阶段：蚀孔生长（发展） “闭塞电池” 的形成为基础，并进而形成“活化－钝化腐蚀电池”－自催化作用 第一阶段：蚀孔成核 钝化膜破坏理论： 钝化的成相膜理论认为，当电极阳极极化时，钝化膜中的电场强度增加，吸附在钝化膜表面上的腐蚀性阴离子（如Cl－），因其离子半径较小而在电场的作用下进入钝化膜，使钝化膜局部成为强烈的感应离子导体，钝化膜在该点上出现了高的电流密度，并使阳离子杂乱移动而活跃起来。 当钝化膜－溶液界面的电场强度达到某一临界值时，就导致蚀孔成核。 第二阶段：蚀孔发展 当蚀孔形成后，蚀孔内部的电化学条件会发生显著的改变，蚀孔内部的电化学条件对蚀孔的生长产生很大的影响。 蚀孔发展的过程：先形成“闭塞电池” ，然后形成“活化－钝化腐蚀电池”加速蚀孔的发展-自催化机制 稳定的蚀孔一旦形成，发展十分迅速。 点蚀的影响因素 一、环境因素 ： 1、介质类型： 材料易发生点蚀的介质是特定的。 例如： 不锈钢容易在含有卤素离子Cl－、Br－、I－的溶液中发生点蚀 铜对SO42－敏感，在含SO42－溶液中发生点蚀 当溶液中具有FeCl3、CuCl2为代表的二价以上重金属氯化物时，由于金属离子强烈的还原作用，大大促进孔蚀的形成和发展。 3、介质温度的影响： 随介质温度的提高，不锈钢点蚀电位降低； 在含氯介质中，各种不锈钢都存在临界点蚀温度（CPT），在这一温度点蚀几率增大，随温度升高，点蚀易产生并趋于严重。 4、溶液pH的影响： 当pH10时，影响较小；当pH10后，点蚀电位上升。 5、介质流速的影响： 静止或滞留的溶液，易产生孔蚀。流速增大，点蚀倾向降低。 对不锈钢有利于减少点蚀的流速为1m/s左右。当流速进一步增大，出现湍流时，钝化膜被破坏，孔蚀随之严重。 最近十几年，提出一些根据合金成分来判断其在含氯离子介质中耐孔蚀能力的指数，耐孔蚀当量（点蚀当量） 奥氏体不锈钢：PRE＝％Cr＋3.3×％Mo＋16×％N 双相不锈钢：PRE＝％Cr+3.3×％Mo＋30×％N 铁素体不锈钢：PRE＝％Cr＋3.3×％Mo 除合金成分外，表面氧化膜及表面状态、冷加工及热处理、显微组织等都会对点蚀敏感性产生影响 防止点蚀的措施 1．改善介质条件： 降低溶液中的Cl-含量，降低温度，提高pH，使用缓蚀剂；减少氧化剂(除氧、防止Fe3＋及Cu2＋存在)，降低温度，提高pH值等可减少孔蚀的发生。 2．选用耐点蚀的合金材料： 近十几年来发展了很多耐点蚀不锈钢，含有较多的Ni和Mo，含有N，碳含量低于0.03%.发展高Cr、Mo、低C（0.03%）的不锈钢。双相不锈钢及高纯铁素体不锈钢抗点蚀性能良好；Ti和Ti合金 3．对材料表面进行钝化处理，提高其钝化膜的稳定性