材料腐蚀与防护-全面腐蚀与局部腐蚀1

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1、第五章全面腐蚀与局部腐蚀金属腐蚀两种主要破坏形态：全面腐蚀局部腐蚀photosPage2全面腐蚀（均匀腐蚀）—阴阳极共轭反应在金属相同位置同时发生或交替发生，阴阳极没有时间和空间上的区别，整个表面用Ecorr表征，在此电位下表面均匀溶解腐蚀。腐蚀速度可测量/预测。局部腐蚀—由电化学不均一性（如异种金属、表面缺陷、浓度差异、应力集中、环境不均匀等），形成局部电池。局部腐蚀阴、阳极可区分，阴极/阳极面积比很大，阴、阳极共扼反应分别在不同区域发生，局部腐蚀集中在个别位置,急剧发生，材料快速腐蚀破坏。Page31、局部腐蚀形式多样性—电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀（点

2、腐蚀）、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等。2、局部腐蚀普遍性—工业中局部腐蚀很常见（全面腐蚀10％），局部腐蚀（化工）80％，因此对局部腐蚀的研究和防护尤为重要。3、局部腐蚀危害性较大—腐蚀集中在个别位置急剧发生、腐蚀破坏快速、隐蔽性强、难以预计、控制难度大、危害大，易突发灾难事故。Page4比较项目全面腐蚀局部腐蚀腐蚀形貌腐蚀发生在整个金属表面腐蚀主要集中在一定的区域，其他部分不腐蚀腐蚀电池阴阳极在表面上随机变化，且不可辨认阴阳极在宏观上可辨认电极面积阳极面积=阴极面积阳极面积«阴极面积电位阳极电位=阴极电位=腐蚀（混合）电位阳极电位<阴极电位表5-1全面腐蚀与

3、局部腐蚀的比较极化图5.1全面腐蚀Page55.2电偶腐蚀5.2.1电偶腐蚀的定义和特点碳钢管与黄铜阀门/管铜与钢连接处Page6她的病因是什么？*格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁……能为她开一个处方吗？Page7小结在同一介质中，异种金属相互接触，电偶电势差异—电偶腐蚀电偶腐蚀在化工/日常生活中很

4、普遍现象电偶腐蚀—金属电极构成宏观腐蚀电池电位较低的金属腐蚀增大，电位较高的金属腐蚀速度减小定义:具有不同电极电位的两种或两种以上金属或合金（或同一金属的各个部位）在电解质溶液中相接触后，电位较低的金属腐蚀加速，而电位较高的金属腐蚀反而减慢(得到了保护)。这就是电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。Page8电偶构成,对应总腐蚀电流ic，电偶混合电位Ecorr。M1，ic1ic1’，腐蚀速度增加。M2，ic2ic2’，腐蚀速度下降。电偶腐蚀总电流：(偶接后产生的电偶电流)ic=ic1’+ic2’=IgEcorricic2ic1M1M1n++ne2H++2e

5、H2M2M2n++ne2H++2eH2I’c2I’c1E5.2.2电偶腐蚀原理iPage9电偶腐蚀效应偶接后阳极金属的腐蚀电流i’c1与未偶接时该金属的自腐蚀电流ic1的比值即电偶腐蚀效应。电偶效应参数：=i’c1/ic1该式反映偶接后阳极溶解腐蚀速度增加的程度。越大，电偶腐蚀越严重。Page102.环境介质的影响（1）介质的导电率（2）介质的成分（3）温度（4）介质搅拌或流动（5）介质的PH值5.2.3电偶腐蚀影响因素工业合金在海水中偶序较阴极性较阳极性Pt,C,Ti,18/8Moss,18/8ss,Ni,Cu/Sn,Cu/Zn,Sn,Pd,

6、Fe,Al,Zn,Mg1.电偶序Page110D/mmCurrentDensity/mA/cm2一般阴阳极区距离越小，腐蚀速度越大，保护电流越大，与溶液电导密切相关。FeNi3.阴阳极面积比4.阴阳极区距离的影响Page125.2.4电偶腐蚀的控制正确选材，尽量避免异种金属或电偶序差大金属接触保持阴/阳极面积合适比例，避免大阴极、小阳极异种金属接触时应加以绝缘；表面处理、涂覆可使电偶效应减少；应用缓蚀剂，可有效防止电偶腐蚀。Page135.3点蚀5.3.1点蚀的定义和特点Page14具有下述特征：最常见的一种局部腐蚀形式点蚀随机分布，孔径：微米-毫米孔口

7、有腐蚀产物覆盖或开放式点蚀失重甚微，但对设备破坏很严重点蚀可诱发其它形式的局部腐蚀,SCC、晶间腐蚀的起源点蚀一般发生在具钝性的金属表面（如不锈钢、铝…）表面缺陷、硫化物夹杂可诱发点蚀——材料Cl（特别FeCl3、CuCl2）—等阴离子对点蚀可产生直接促进作用——环境。点蚀又称孔蚀，是一种局限在金属表面某些点处并向深入到金属内部的小孔状腐蚀形态。Page155.3.2点蚀的形貌与产生条件ThroughpitsSidewaypitsPage165.3.3点蚀机理5.3.3.1蚀孔成核（发生）5.3.3.2蚀孔生长（发展）腐蚀产物(Fe2+)水解，孔内酸化;Cl

8、－进入孔内保持电中性；几