化工 第四章金属结构材料的耐蚀特性ppt课件.ppt

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1、第四章金属结构材料的耐蚀特性4.1金属耐蚀合金化原理4.2常用结构材料的耐蚀性4.3结构材料的选择原则4.1金属耐蚀合金化原理（1）金属的热力学稳定性判断依据：标准电位值（-0.414V、0V、+0.805V）（2）金属的钝化热力学不稳定的金属在氧化性介质中容易钝化易钝化的金属可作为合金元素（3）腐蚀产物膜（机械钝态膜）的保护性能1、纯金属的耐蚀特性4.1金属耐蚀合金化原理（1）提高金属的热力学稳定性（贵金属，难以推广）（2）减弱合金的阴极活性减小金属或合金中的活性阴极面积；通过热处理的方法形成稳定的固溶体加入吸氢超电压高的合金元素（增大合金阴极析氢反应的阻力）（

2、3）减弱合金的阳极活性（是最有效、应用最广泛的方法）减少阳极相的面积加入易钝化的合金元素加入阴极合金元素促进阳极钝化（4）使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜2、金属耐蚀合金化的途径(P107)合金化提高热力学稳定性合金化阻滞阴极过程合金化阻滞阳极过程合金化阻滞阳极过程合金化阻滞阳极过程合金化阻滞阳极过程合金化增大腐蚀体系的电阻4.1金属耐蚀合金化原理合金的耐蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系对同一种合金，在不同的介质中其稳定性台阶值是不同的适用于二元系统能够也使用于多元系统的固溶体合金至今仍无确切的解释3、单相合金的n/8定律(P108)耐蚀低合金钢耐大气腐蚀低合金

3、钢耐海水腐蚀低合金钢耐硫酸露点腐蚀低合金钢耐硫化物腐蚀低合金钢其他耐蚀低合金钢_______________________合金元素对钢的耐大气腐蚀作用：改变锈层的晶体结构及降低缺陷，提高锈层的致密度和对钢的附着力。耐大气腐蚀低合金钢_______________________耐大气腐蚀低合金钢又称耐侯钢对提高耐侯性具有显著效果的合金元素主要有Cu、P、Cr。_____________________________耐大气腐蚀低合金钢Cu是耐侯钢中最有效的元素，含量在0.2%-0.5%范围内P通常被认为是有害元素，但在耐侯性方面具有特殊效果，可能是由于P促使锈层

4、非晶态转变，含量在0.06%-0.10%。Cr含量在1%-2%为宜，其作用被认为是促进尖晶石氧化物生成。Cu的作用促使尖晶石氧化物非晶化转变，所以两者配合效果尤为明显。对提高耐侯性稍有效果的合金元素主要有Ni、Mo、V、Ti等Ni在3.5%含量时，耐侯性效果最好，而低于1%时效果较差。Mo含量在0.4-0.5%范围内，通常与Cu-P联用效果比Cr或Ni明显。对提高耐侯性没有效果的合金元素主要有C、Si、Mn、S等。上述合金元素的复合添加，比单独添加有更好的效果耐大气腐蚀低合金钢____________________________________________

5、______________耐海水腐蚀低合金钢美国钢铁公司Cu-Ni-P系低合金钢，对海水飞溅带具有优良的耐蚀性。但由于P含量高，焊接性和低温韧性差。日本新日铁Cu-Cr-P系、Cu-Cr-Al-P系、Cu-Cr-Mo系低合金钢，特征不含Ni.前苏联Cr-Ni-Si系低合金钢中国含Cu和P的低合金钢间浸耐蚀性较好，含Cr、Al的低合金钢全浸耐蚀性较好_____________________________耐海水腐蚀低合金钢耐海水腐蚀低合金钢_____________________________合金元素的在海洋环境下的耐蚀作用合金元素富积在锈层中，降低了锈层的

6、氧化物晶体缺陷、并提高了锈层的致密性和黏附性，阻碍了Cl-、O2、H2O向钢表面扩散，从而提高耐海水腐蚀性能。在锅炉的低温部位，由于SO3与水汽作用而凝结成H2SO4，引起金属部件腐蚀，称硫酸露点腐蚀。一般燃气中的含SO3量超过6*10-6，可以使环境露点升高至150-170℃。由于高硫重油或煤作燃料中含有SO2和SO3，因此以此为燃料的的锅炉容易发生硫酸露点腐蚀。_____________________________耐硫酸露点腐蚀低合金钢燃料中的含硫量与空气过剩系数决定了SO3的量；SO3的量影响了露点温度(硫酸的凝结）燃气中水分含量与金属表面温度决定了凝结

7、H2SO4浓度如：金属表面温度60度，硫酸浓度为40%金属表面温度100度，硫酸浓度为70%在金属表面温度低于露点20-60℃，硫酸浓度最大硫酸露点腐蚀机理_____________________________硫酸露点腐蚀的三个阶段第一阶段，低温、低浓度的硫酸活化阶段；第二阶段，高温、高浓度腐蚀环境（T>160℃,C>60%）第三阶段，高温、高浓度腐蚀环境，与第二阶段相似。硫酸露点腐蚀机理_____________________________*如环境中含有大量未燃烧的炭微粒，可以促进Fe3+（氧化剂）的产生，促使含有Cr和B的铜钢钝化，腐蚀降低，但非钝化钢

8、，Fe3+