材料腐蚀与防护6—8.pptVIP

第六章 局部腐蚀 第一节 局部腐蚀与全面腐蚀的比较 第二节 小孔腐蚀(点腐蚀、孔蚀) 第三节 电偶腐蚀 第四节 晶间腐蚀 第五节 选择性腐蚀 第六节 缝隙腐蚀 第一节 局部腐蚀与全面腐蚀的比较 一 全面腐蚀与局部腐蚀的主要腐蚀形态 二 全面腐蚀（General Corrosion） 1 腐蚀特征 腐蚀分布于金属的整个表面，腐蚀的结果是使金属全面变薄。 2 电化学过程特点 腐蚀电池的阴、阳极面积非常小；微阴极和微阳极的位置变幻不定，整个金属表面在溶液中都处于活化状态。 图1－1 三 局部腐蚀（Localized Corrosion） 1 腐蚀特征 腐蚀仅局限或集中在金属的某一特定部位。 2 电化学过程特点 阳极和阴极是独立分开；腐蚀电池中的阳极溶解反应和阴极区腐蚀剂的还原反应在不同区域发生，而腐蚀产物在第三地点形成；通常阳极区的面积比阴极区的面积小得多，使阳极区腐蚀剧烈。 3 引起局部腐蚀的原因 （1）异种金属接触――电偶腐蚀； （2）同一种金属上的自发微观电池――晶间 腐蚀、选择性腐蚀、孔蚀、石墨化腐蚀 以及应力腐蚀断裂； （3）差异充气电池引起的局部腐蚀――土壤 腐蚀、缝隙腐蚀、水线腐蚀； （4）金属离子浓差引起的局部腐蚀； （5）膜－孔电池或活性－钝性电池引起的局 部腐蚀； （6）杂散电流引起的局部腐蚀； 四 全面腐蚀与局部腐蚀的比较 图6－1 第二节 小孔腐蚀(点腐蚀、孔蚀) 定义：深入到金属内部的蚀孔腐蚀状态。 衡量小孔腐蚀程度指标――点蚀系数（点蚀因子）： 点蚀系数越大，表示点腐蚀程度越严重。 一 小孔腐蚀的形貌与特征 1 形貌 由于材料和腐蚀介质不同，小孔腐蚀的形 貌多种多样。 2 点腐蚀发生的特征（产生点腐蚀的条件） （1）点腐蚀多发生在有表面钝化膜的金属材 料上； （2）在有特殊离子的介质中易发生小孔腐蚀 如卤素离子Cl－、Br－、I－以及SCN－、 ClO4－； （3）小孔腐蚀发生在某一临界电势以上； （4）镀有机械保护的阴极性镀层的金属基体 易发生小孔腐蚀； 图6－5 临界电势 : 金属表面局部地区的电势≥某一临界电势值时，才能形成小孔腐蚀。这一临界电势称为小孔腐蚀电势或“击穿电势”， 孔蚀电势 和保护电势 是表征金属材料孔蚀敏感性的基本电化学参数。 （1） 钝化膜被击穿，形成新的蚀孔，已 有的蚀孔继续长大； （2） 不会形成新的蚀孔，原有的蚀孔 继 续长大； （3） 不形成新的孔蚀，原有的蚀孔全部钝化； 值越正，耐孔蚀性能越好； 的值越接近，说明钝化膜修复能力越强； 图6－6 多层镀镍体系的电化学保护 装饰防护性镀层： Fe/Cu/Ni/Cr; Fe/Ni/Cr; 多层镀镍体系： 1 双层镍铬镀层 Fe / 半光亮Ni(20μm) / 光亮Ni(10μm) / Cr(0.3μm); 2 三层镍铬镀层 Fe / 半光亮Ni(20μm) / 高硫Ni(1μm)光亮Ni(10μm) / Cr(0.3μm); 各镍层硫含量及电势差 半光亮镍层 w(S) 0.005% 光亮镍层 w(S) = 0.05%~0.1%; 高硫镍层 w(S)0.1% 电镀镍添加剂 1 第一类光亮剂（初级光亮剂） （1）类型 具有 ＝C－SO2－结构 ① 对甲苯磺酰胺； ② 糖精（芳香族磺酰亚胺类） ③ 噻吩－2－磺酸 ④ 苯亚磺酸（芳香族亚磺酸） （2）初级光亮剂的特点 ① 能使镀层晶粒减小，具有一定的光泽，但单 独使用时不能产生全光亮镀层，只能与第二 类光亮剂配合使用，才能使镀层达到全光亮； ② 能降低镀层的张应力，但用量过多时会给镀层带来 压应力； ③ 具有 ＝C－SO2－ 结构，在镍催化作用下，使镀层 的硫含量达0.05～0.1％； ④ 通过初级光亮剂的不饱和链吸附在阴极表面的晶体 生长部位。由于适宜于吸附的部位有限，能有效地 控制镀层硫的夹入量。 2 第二类光亮剂(次级光亮剂) 主要包括醛类、酮类、炔类、氰类和杂环类。 ① 甲醛，水合氯醛 ② 香豆素 ③ 1，4丁炔二醇 ④ 乙撑氰醇