金属常见的腐蚀形式课件.ppt

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1、第三章金属常见的腐蚀形式1全面腐蚀与局部腐蚀2电偶腐蚀3点蚀4缝隙腐蚀5晶间腐蚀6力与环境联合作用产生的腐蚀破坏第一节全面腐蚀与局部腐蚀1全面腐蚀：腐蚀分布在整个金属表面，腐蚀的分布和深度相对较均匀。腐蚀量大，腐蚀速度较稳定，危险性小，可预测；阴极阳极为微电极，面积大致相等，反应速度较稳定。2局部腐蚀：腐蚀主要集中在金属表面某些局部区域，其余大部分区域几乎不腐蚀。腐蚀的分布和深度很不均匀，金属损失总量不大，危险性很大，突发性破坏。第二节电偶腐蚀1电偶腐蚀（异金属接触腐蚀）：当两种具有不同电位的金属相互接触（或通过电子导体连接），并浸入电解质溶液时，电位较负的金

2、属腐蚀速度变大，而电位较正的金属腐蚀速度减缓。主要因素：不同的金属的不同电位两种金属的电极电位相差越大，电偶腐蚀越严重。2电偶序电位较负的金属是阳极，加速腐蚀电位较正的金属是阴极，受到保护判断标准电极电位→腐蚀电位→电偶序×（稳定电位）√电偶序：根据金属（或合金）在一定条件下测得的稳定电位的相对大小排列而制成的表。（p43Tab.3-1）电偶序与标准电动序区别：含义：电偶序按非平衡可逆体系的稳定电位排列电动序按纯金属在平衡可逆的标准条件下测得的电极电位排列用途：电偶序判断在一定介质中两种金属耦合时产生电偶腐蚀的可能性（阳极？阴极？）电动序判断金属的腐蚀倾向使用

3、电偶序的注意事项：（1）根据相对位置√具体数据？不涉及腐蚀速度（2）同一组内的金属或合金电位数值相差不大，无显著电偶效应，可联合使用（3）表上方的金属或合金电位低于下方的，两种耦合的金属位置距离越远，电位差值越大，阳极金属（电位较负）腐蚀程度显著增加。（4）腐蚀介质的导电性：介质导电性差，电阻大，电偶腐蚀电流不易分散而集中在阳极上，腐蚀加剧。3影响因素（1）环境电偶腐蚀中一般较不耐蚀的金属是阳极，但环境不同电位有时出现逆转。(Tab.3-2)（2）面积效应电偶腐蚀电池中阴极和阳极面积之比对腐蚀过程的影响。阴、阳极面积比的增大与阳极的腐蚀速度呈直线函数关系，增加

4、极为迅速。大阳极-小阴极，阳极腐蚀速度较慢；大阴极-小阳极，阳极腐蚀速度加剧。（3）介质导电性介质的电导率高，则较活泼金属的腐蚀可能扩展到距接触点较远的部位，即有效阳极面积增大，腐蚀不严重。在电解质溶液中，如果没有维持阴极过程的溶解氧，氢离子或其他氧化剂，不能发生电偶腐蚀。如在封闭热水体系中，铜与钢的连接不产生严重的腐蚀。4防止（1）设计时尽量采用电偶序中相近的金属元素，并尽量避免大阴极/小阳极的面积组合；（2）施工中可考虑在不同金属的连接处加以绝缘。（法兰连接处用绝缘材料的垫片）（3）涂料涂覆在阴极性金属，减小阴极面积；（4）缓蚀剂，减缓介质的腐蚀性；（5）

5、设计时要考虑到易于腐蚀的阳极部件在维修时易于更换或修理。第三节点蚀1点蚀：破坏主要集中在某些活性点上并向金属内部深处发展，腐蚀深度大于孔径，而其他地方几乎不腐蚀或腐蚀轻微。特点：孔径小，金属损失量小；蚀孔产生有诱导期；自催化作用下加速进行，破坏性和隐患较大；蚀孔沿重力方向生长；点蚀经常发生的具有自钝化性能的金属或合金上，并在含氯离子的介质中更易发生。2机理点蚀为什么要有诱导期？为什么仅在极其局部的区域内发生？点蚀核的形成及材料表面状况钝化金属（钝化膜）：溶解—修复基底金属与邻近完好钝化膜之间构成局部电池（基底金属为阳极，钝化膜为阴极）→点蚀核→孔口介质pH增大

6、→有沉淀生成→孔口沉积形成闭塞电池→保护穴位→酸度增加，腐蚀速度增大（自催化酸化作用）→蚀坑增大→诱导期结束（进入高速溶解阶段）金属表面膜不完整蚀孔内金属电位较负，阳极；蚀孔外金属电位较正，阴极；——活态-钝态腐蚀电池（大阴极/小阳极）孔内（阳极）：Fe→Fe2++2eCr→Cr3++3eNi→Ni2++2e孔外（阴极）：½O2+H2O+2e→2OH-——宏观腐蚀电池以不锈钢在氯化钠溶液中点蚀为例孔内金属离子浓度增加→氯离子向孔内迁移Fe2++2Cl-→FeCl2FeCl2+2H2O→Fe(OH)2+2HCl→酸性增加导致金属的更大溶解→Fe(OH)2在孔口氧

7、化为Fe(OH)3疏松沉淀→氯离子不断向孔内迁移→水解pH下降→环境不断恶化——由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用，称“自催化酸化作用”3影响因素：材料，介质成分，流速和温度（1）材料具有自钝化特性的材料易发生点蚀，钝化膜局部有缺陷时，点蚀核在这些点上优先形成。材料的表面粗糙度和清洁度对耐点蚀能力有显著影响，光滑和清洁的表面不易发生点蚀。（2）介质成分多数点蚀破坏是由氯化物和含氯离子引起的。在阳极极化条件下，介质只要含有一定量的氯离子便可使金属发生点蚀。氯离子——激发剂氯离子浓度增加，点蚀更易发生。在氯化物中，以含有氧化性金属离子的氯化物（CuCl2，F

8、eCl3等）为强烈的点蚀促进剂。（3）