《金属海水腐蚀》PPT课件

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1、金属在自然环境中的腐蚀与防护2.海水腐蚀定义海水腐蚀指金属在海洋环境中遭受腐蚀而失效破坏的现象海洋占地球表面积的71%，海水是自然界中量最大，而且具有很强腐蚀性的天然电解质各种海上运输工具、海上采油平台、海岸设施、军用设施，都可能遭受海水腐蚀我国沿海工厂常使用海水做为冷却水，海水泵的铸铁叶轮仅能使用3个月海水的总盐度约为3.2～3.7%，近似看做3.5%的氯化钠溶液。几乎含有地壳中所有的自然状态的元素。海水中含氧量大，表层海水可以认为被氧饱和，随温度变化，氧含量在5~10mg/L范围pH：8.18.3，呈微碱性温度：–2~35C导电性强：平均电导率为4×10

2、－2S/m，远超过河水（2×10－4S/m）和雨水（1×10－5S/m）海水的组成和性质离子浓度0/00离子浓度0/00Cl-SO42-HCO3-Br-F-BO3-18.982.650.140.090.0020.3Na+Mg2+Ca2+K+Sr2+18.561.270.400.380.01海水的主要成分海洋环境的腐蚀分为几个区域：海洋大气区、飞溅区、潮汐区、全浸区和海泥区。飞溅区的供氧充足，干湿交替，腐蚀速率最大；海泥区氧分不足，腐蚀反应较慢，但可能存在泥浆海水间的腐蚀电池或微生物腐蚀海水腐蚀的分类耐海水钢Mariner与碳钢的试验结果（九年暴露，美国）距试样上端

3、距离（米）654321海泥区Mainer钢碳钢全浸区飞溅区潮汐区0.61.21.82.43.13.74.34.95.56.1（1）除镁及其合金既有耗氧腐蚀又有析氢腐蚀外，其它金属都属于耗氧腐蚀（2）阳极极化阻滞对于大多数金属（如钢铁、锌、铜等）很小；只有少数易钝化金属（如钛、锆、铌、钽等）才能在海水中保持钝态海水腐蚀的机理及电化学特征（3）海水中含大量氯离子，容易造成金属钝态局部破坏（4）由于海水导电性好，腐蚀电池的欧姆电阻很小，因此异金属接触能造成阳极性金属发生显著的电偶腐蚀（5）海水中易出现点腐蚀＆缝隙腐蚀，在高速流水中，易产生冲击腐蚀和空蚀影响海

4、水腐蚀的因素盐度当盐的浓度超过一定值，氧的溶解度降低，腐蚀速率下降pH值海水一般处于中性，对腐蚀影响不大。在深海中，pH值略有下降，不利于生成保护性碳酸盐碳酸盐饱和度在海水的pH值下，碳酸盐一般达到饱和，易于沉积；当施加阴极保护时，更易于碳酸盐沉积析出。河口处的稀释海水，碳酸盐并非饱和，不宜析出形成保护层，腐蚀增加氧含量氧含量增加，促进腐蚀。波浪和绿色植物的光合作用提高氧的含量；海洋动物的呼吸作用及生物分解需要消耗氧，氧含量降低。污染海水中氧含量可大大下降温度海水温度每升高10℃，腐蚀速率提高约一倍；但随温度升高，氧含量降低。一般讲，铁、铜和它们的合金在炎热的环境

5、和季节里，海水的腐蚀速率要更快些流速铁、铜等金属存在一个临界流速，超过它，腐蚀明显加快但对海水中能钝化的金属，一定的流速能促进钛、镍合金和高铬不锈钢的钝化和耐蚀性海水流速很高时，出现了冲刷腐蚀生物因素生物因素对腐蚀影响很复杂。但多数增加了腐蚀船舶和海洋设施的保护（1）材料低合金海水用钢与碳钢的比较环境腐蚀速度(mm/y)低合金钢碳钢海洋大气区0.040.050.20.5飞溅区0.10.150.30.5潮汐区0.10.1全浸区0.150.20.20.25海泥区0.060.1（2）设计和施工在选材、设计和施工中要避免造成电偶腐蚀和缝隙腐蚀。与高流速

6、海水接触的设备(泵、推进器、海水冷却器等)要避免湍流腐蚀和空泡腐蚀。（3）涂层保护（4）电化学保护电化学保护与涂层联合应用是最有效的防护方法。现在海洋船舶、军舶普遍采用这种防护方法。外加电流阴极保护便于调节，而牺牲阳极法则简单可行。铝合金（如Al-Zn-Sn、Al-Zn-In等）牺牲阳极较为经济