腐蚀 第5章 局部腐蚀.ppt

第5章 局部腐蚀 5.1 电偶腐蚀 (galvanic corrosion) 5.1.1 概述 电偶腐蚀（接触腐蚀）：由于同电极电位较正的金属接触而引起腐蚀速度增大的现象。 电动序：由热力学公式计算出，按金属的标准电极电位的高低排列成的次序表。 一般说来两种金属的电极电位差愈大，电偶腐蚀愈严重。 电偶的实际电位差乃是产出电偶腐蚀的必要条件，标志着电偶腐蚀的热力学可能性，但它不能决定腐蚀电偶的效率。 5.1.2 电偶腐蚀原理 何种金属作为阳极、何种金属作为阴极，不能根据它们标准电极电位的相对高低作为判断的依据。 标准电位 海水中电位 Al -1.66V -0.60V Zn -0.762V -0.83V 当两种不同的金属在同一电解液中组成电偶时，两者都发生极化，它们各自重新以一种新的腐蚀速度进行腐蚀。其腐蚀电位、极化参数和腐蚀速度是变化的。 例如：观察两块表面积相同的金属M1、M2放在同一酸性介质中电偶腐蚀前后极化情况。可以看出电位较负的阳极性金属腐蚀速度增大，而阴极性金属腐蚀速度减小。 1、忽略M1上的阴极电流 2、M1上的阴极电流不能忽略 5.1.3 宏观腐蚀电池对微观腐蚀电池的影响 差异效应：宏观电偶腐蚀电池（阳极外电流）使微观腐蚀电池（自腐蚀）电流发生变化的效应。 正差异效应：宏观电偶腐蚀电池（阳极外电流）使微观腐蚀电池（自腐蚀）电流减少的效应。 负差异效应：宏观电偶腐蚀电池（阳极外电流）使微观腐蚀电池（自腐蚀）电流增加的效应。 出现负差数效应的可能的原因有三个： 第一，由于金属的阳极极化，使金属的表面状况同极化前相比有了剧烈的改变，而这种改变又恰好能使金属的自腐蚀速度剧烈增加，这时就出现负差数效应。Al、Mg在中性含Cl-的溶液中。 第二，有些金属在一定的条件下阳极极化时，除了阳极溶解外，还同时有未溶解的金属微小晶粒或粉尘状粒子脱落。 第三，据认为有些金属在一些溶液中阳极溶解的直接产物是低价离子，然后溶于溶液中的低价离子通过化学反应的途径被氧化为价数更高的最终产物。在这情况下，如果按形成最终产物的价数来应用法拉第定律从外测阳极电流密度计算金属的阳极溶解速度，就会得出金属的实际失重远大于按法拉第定律计算所得到的失重的结果，从而得到表观上看起来是负的差数效应。 5.1.4 影响电偶腐蚀的因素 5.1.5 电偶腐蚀的控制 1、避免由异种金属或合金相互接触形成电偶；规定不同金属相接触时，金属间的电位差在0.25V以下时允许组合。 2、增大电偶反应的阻力； 3、避免大阴极和小阳极面积比的组合。 4、施工中不同金属的联接处或接触面采取绝缘措施，如垫圈或垫片等。 5、选用容易更换的阳极部件。 6、采用电化学保护方法。 7、加入缓蚀剂。 闭塞电池：由于几何因素及腐蚀产物覆盖使溶液物质传递受阻，因而构成的浓差电池或活化-钝化电池。 5.3.5 丝状腐蚀 5.5 应力作用下的腐蚀5.5.1 应力腐蚀断裂 Stress Corrosion Cracking 5.2.2 氢损伤 一、定义 金属材料中由于氢的存在或与氢反应引起材料力学性能变坏的现象。 可分为：氢鼓泡、氢脆、脱炭、氢腐蚀。 二、氢损伤特征 5.6 选择性腐蚀 二、黄铜脱锌的腐蚀形态有两种： 5.4.5 不锈钢焊接晶间腐蚀：焊缝腐蚀、刀线腐蚀 奥氏体不锈钢虽然是一种焊接性能非常优良的钢种，但它在焊接时，相对于焊接热影响区的母材再一次加热，所以在熔合线附近，引起碳化物的析出，导致严重的晶间腐蚀。 一、定义 应力腐蚀断裂，简称SCC，是指金属材料在固定拉应力和某种特定腐蚀介质中发生的脆性断裂。所谓固定拉应力是指方向一定，大小可变的拉伸应力。应力腐蚀断裂危害极大，人们称为“灾难性腐蚀”。 二、不同情况引起的应力腐蚀断裂 1、由于弯曲残余应力引起的 该裂纹多为纵向形式 2、从粗大的裂纹壁上所产生的穿 晶应力腐蚀裂纹 3、从点蚀底部产生的应力腐蚀裂纹 4、从缝隙腐蚀产生的溃疡底部引起的应力腐蚀裂纹 5、由腐蚀产物体积膨胀应力引起的应力腐蚀裂纹 6、加工残余应力引起的应力腐蚀裂纹 7、其它 1、产生应力腐蚀断裂必须同时具备三个基本条件，即敏感的金属材料，足够大的拉伸应力和特定的腐蚀介质。 二、