金属设备腐蚀分析.ppt

2．铝合金 铝中加入合金元素是为提高强度，但合金元素的加入会降低耐蚀性，提高铝耐蚀性的合金元素主要有Mn和Mg （五）铜及其合金 1．铜 由于铜的电极电位比氢高，一般不会发生析氢腐蚀，但比氧电极的标准电位负，往往会发生析氧腐蚀，发生氧去极化腐蚀。 铜在盐酸和醋酸非氧化性酸中比较稳定，但若含有氧或氧化剂时铜的腐蚀速度随氧量增加直线上升。 铜对于任何浓度的硝酸和浓度大于50％的硫酸均无耐蚀性。 在碱性水溶液中，铜具有很好的耐蚀性，但在含氨的溶液和氰化物溶液中，因形成可溶性络离子而不耐腐蚀。 铜在大气中是很稳定的，因其表面形成孔雀石型的膜。 2．铜合金 ① 黄铜（Cu-Zn合金） 黄铜耐大气腐蚀比铜好，但要注意黄铜的脱锌腐蚀，前面讲过它是一种选择性腐蚀。 ② 青铜（黄铜以外的铜合金，习惯上称为青铜） 如Cu-Sn、Cu-Si、Cu-Al一般来说青铜比黄铜耐蚀性能好。 （六）钛及其合金 1．钛 钛的突出优点是在海水、海洋性大气中不被腐蚀，故有耐海水腐蚀之王的称号，并对许多含氧的化合物都耐腐蚀 2．钛合金 作为耐蚀的钛合金是Ti-Mo合金和Ti-Pd合金，Ti-Pd合金中加入0.15-0.20%Pd可促进合金钝化，能提高合金在盐酸和硫酸中的抗蚀性，并且不易因腐蚀而产生氢脆，但是Ti~Pd合金不耐强还原性酸的腐蚀。 （七）镍及其合金 1．镍 Ni在中性和碱性介质中能形成钝化膜，耐蚀性较好，也耐大气和碱类溶液的腐蚀。但镍基合金的耐蚀性更好。 2．镍基合金 ① Ni-Cu合金 优点是耐各种浓度的氢氟酸的腐蚀。 ② Ni-Mo合金 00Cr16Ni60Mo17，耐多种浓度盐酸腐蚀。 ③ Ni-Cr合金 氧化性和还原性酸中均有高的耐蚀性。 （八）耐蚀金属材料的选择 1．大气：铝及其合金、钛及其合金、铜及其合金、不锈钢等。 2．工业大气：铝及其合金、钛及其合金等。 3．海水：钛及其合金、铜及铜合金、铝及铝合金、镍及镍合金、不锈钢等。 4．淡水：铝及铝合金、钛及钛合金、高硅铸铁、不锈钢、铜及铜合金、铅及铅合金、镍等。 5．硫酸：高硅铸铁、低浓度用铅、高浓度用Fe-C合金。 6．硝酸：钛及钛合金、高硅铸铁、低浓度用不锈钢、高浓度用铝。 7．盐酸：高硅铸铁、加钼高硅铁、哈氏合金。 （八）耐蚀金属材料的选择 8．磷酸：18-8Mo不锈钢、铅及铅合金、高硅铸铁、铜及铜合金。 9．醋酸：高硅铸铁、18-8Mo不锈钢、铜及青铜、铝。 10．氢氧化钠：镍及镍合金、高镍铸铁、18-8不锈钢、铜及铜合金、钛及钛合金。 11．氟水：Fe-C合金、高硅铸铁、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金 12．NaCl：高硅铸铁、18-8不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金。 13．硫化氢：钛钢、高硅铸铁、18－8－Mo不锈钢、铝及铝合金。 14．氯气（湿）：钛及其合金、高硅铁、哈氏合金。 Fe2+ ＦｅCｌ２ ＨCｌ Ｈ２Ｓ 间或有ＦｅCｌ２．４Ｈ２Ｏ结晶 含Ｈ２Ｓ的酸性氯化物溶液 ＭｎＳ＋２Ｈ＋?Ｍ２＋ｎ＋Ｈ２Ｓ ｅ Ｃｌ－ Ｃｌ－ ｅ Ｆｅ?Ｆｅ２＋＋２ｅ Ｆｅ２＋＋Ｈ２Ｏ?ＦｅＯＨ＋＋Ｈ＋ ２Ｈ＋＋２ｅ?Ｈ２ ｅ Ｆｅ（ＯＨ）３ 多孔锈层 Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ?４０Ｈ－ ?Ｏ２ ?Ｏ２ 中性充气氯化钠溶液 ?Ｏ２ ?Ｏ２ ?Ｏ２ ?Ｏ２ ?Ｏ２ ?Ｏ２ 因杵氢偶而将锈层冲破 Ｈ２ ?Ｏ２ ?Ｏ２ ＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋Ｆｅ３Ｏ４←３ＦｅＯＯＨ＋ｅ 起源于硫化物夹杂的碳钢孔蚀机理示意图 孔蚀的影响因素 （1）金属材料 能够鈍化的金属容易发生孔蚀，故不锈钢比碳钢对孔蚀的敏感性高。金属钝态愈稳定，抗孔蚀性能愈好。孔蚀最容易发生在钝态不稳定的金属表面。对不锈钢，Cr、Mo和N有利于提高抗孔蚀能力。 (2)环境 活性离子能破坏钝化膜，引发孔蚀。 一般认为，金属发生孔蚀需要Cl-浓度达到临界氯离子浓度。这个浓度可以作为比较金属材料耐蚀性能的一个指标，临界氯离子浓度高，金属耐孔蚀性能好 。 缓蚀性阴离子 缓蚀性阴离子可以抑制孔蚀的发生。 ? pH值 （1）在较宽的pH值范围内，孔蚀电位 Eb与溶液pH值关系不大。 （2）pH﹥10，随PH值升高，孔蚀电位 增大，金属孔蚀倾向较小（碱性） ? 温度 温度升高，金属的孔蚀倾向增大。当温度低于某个温度，金属不会发生孔蚀。这个温度称为临界孔蚀温度(CPT) ，CPT愈高，则金属耐孔蚀性能愈好。 ? 流动状态 在流动介质中金属不容易发生孔蚀，而在停滞液体中容易发生，这是因为介质流动有利于消除溶液的不均匀性，所以输送海水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排尽。 缝隙腐蚀