材料腐蝕與防護(hù)-全面腐蝕與局部腐蝕1

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1、第五章全面腐蝕與局部腐蝕金屬腐蝕兩種主要破壞形態(tài)：全面腐蝕局部腐蝕photosPage?2全面腐蝕（均勻腐蝕）—陰陽極共軛反應(yīng)在金屬相同位置同時(shí)發(fā)生或交替發(fā)生，陰陽極沒有時(shí)間和空間上的區(qū)別，整個(gè)表面用Ecorr表征，在此電位下表面均勻溶解腐蝕。腐蝕速度可測(cè)量/預(yù)測(cè)。局部腐蝕—由電化學(xué)不均一性（如異種金屬、表面缺陷、濃度差異、應(yīng)力集中、環(huán)境不均勻等），形成局部電池。局部腐蝕陰、陽極可區(qū)分，陰極/陽極面積比很大，陰、陽極共扼反應(yīng)分別在不同區(qū)域發(fā)生，局部腐蝕集中在個(gè)別位置,急劇發(fā)生，材料快速腐蝕破壞。Page?31、局部腐蝕形式多樣性—電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕（點(diǎn)

2、腐蝕）、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂等。2、局部腐蝕普遍性—工業(yè)中局部腐蝕很常見（全面腐蝕?10％），局部腐蝕（化工）?80％，因此對(duì)局部腐蝕的研究和防護(hù)尤為重要。3、局部腐蝕危害性較大—腐蝕集中在個(gè)別位置急劇發(fā)生、腐蝕破壞快速、隱蔽性強(qiáng)、難以預(yù)計(jì)、控制難度大、危害大，易突發(fā)災(zāi)難事故。Page?4比較項(xiàng)目全面腐蝕局部腐蝕腐蝕形貌腐蝕發(fā)生在整個(gè)金屬表面腐蝕主要集中在一定的區(qū)域，其他部分不腐蝕腐蝕電池陰陽極在表面上隨機(jī)變化，且不可辨認(rèn)陰陽極在宏觀上可辨認(rèn)電極面積陽極面積=陰極面積陽極面積?陰極面積電位陽極電位=陰極電位=腐蝕（混合）電位陽極電位<陰極電位表5-1全面腐蝕與

3、局部腐蝕的比較極化圖5.1全面腐蝕Page?55.2電偶腐蝕5.2.1電偶腐蝕的定義和特點(diǎn)碳鋼管與黃銅閥門/管銅與鋼連接處Page?6她的病因是什么？*格林太太,漂亮、開朗、樂觀，身體健康，臉上有著“永恒的微笑”。只是她在開懷大笑的時(shí)候，人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙：其中一顆是黃金的—這是格林太太富有的標(biāo)志；另一顆是不銹鋼做的—這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不解的是，打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，心情煩躁……能為她開一個(gè)處方嗎？Page?7小結(jié)在同一介質(zhì)中，異種金屬相互接觸，電偶電勢(shì)差異—電偶腐蝕電偶腐蝕在化工/日常生活中很

4、普遍現(xiàn)象電偶腐蝕—金屬電極構(gòu)成宏觀腐蝕電池電位較低的金屬腐蝕增大，電位較高的金屬腐蝕速度減小定義:具有不同電極電位的兩種或兩種以上金屬或合金（或同一金屬的各個(gè)部位）在電解質(zhì)溶液中相接觸后，電位較低的金屬腐蝕加速，而電位較高的金屬腐蝕反而減慢(得到了保護(hù))。這就是電偶腐蝕，亦稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。Page?8電偶構(gòu)成,對(duì)應(yīng)總腐蝕電流ic，電偶混合電位Ecorr。M1，ic1?ic1’，腐蝕速度增加。M2，ic2?ic2’，腐蝕速度下降。電偶腐蝕總電流：(偶接后產(chǎn)生的電偶電流)ic=ic1’+ic2’=IgEcorricic2ic1M1?M1n++ne2H++2e

5、?H2?M2?M2n++ne2H++2e?H2?I’c2I’c1E5.2.2電偶腐蝕原理iPage?9電偶腐蝕效應(yīng)偶接后陽極金屬的腐蝕電流i’c1與未偶接時(shí)該金屬的自腐蝕電流ic1的比值即電偶腐蝕效應(yīng)。電偶效應(yīng)參數(shù)：?=i’c1/ic1該式反映偶接后陽極溶解腐蝕速度增加的程度。?越大，電偶腐蝕越嚴(yán)重。Page?102.環(huán)境介質(zhì)的影響（1）介質(zhì)的導(dǎo)電率（2）介質(zhì)的成分（3）溫度（4）介質(zhì)攪拌或流動(dòng)（5）介質(zhì)的PH值5.2.3電偶腐蝕影響因素工業(yè)合金在海水中偶序較陰極性較陽極性Pt,C,Ti,18/8Moss,18/8ss,Ni,Cu/Sn,Cu/Zn,Sn,Pd,

6、Fe,Al,Zn,Mg1.電偶序Page?110D/mmCurrentDensity/mA/cm2一般陰陽極區(qū)距離越小，腐蝕速度越大，保護(hù)電流越大，與溶液電導(dǎo)密切相關(guān)。FeNi3.陰陽極面積比4.陰陽極區(qū)距離的影響Page?125.2.4電偶腐蝕的控制正確選材，盡量避免異種金屬或電偶序差大金屬接觸保持陰/陽極面積合適比例，避免大陰極、小陽極異種金屬接觸時(shí)應(yīng)加以絕緣；表面處理、涂覆可使電偶效應(yīng)減少；應(yīng)用緩蝕劑，可有效防止電偶腐蝕。Page?135.3點(diǎn)蝕5.3.1點(diǎn)蝕的定義和特點(diǎn)Page?14具有下述特征：最常見的一種局部腐蝕形式點(diǎn)蝕隨機(jī)分布，孔徑：微米-毫米孔口

7、有腐蝕產(chǎn)物覆蓋或開放式點(diǎn)蝕失重甚微，但對(duì)設(shè)備破壞很嚴(yán)重點(diǎn)蝕可誘發(fā)其它形式的局部腐蝕,SCC、晶間腐蝕的起源點(diǎn)蝕一般發(fā)生在具鈍性的金屬表面（如不銹鋼、鋁…）表面缺陷、硫化物夾雜可誘發(fā)點(diǎn)蝕——材料Cl（特別FeCl3、CuCl2）—等陰離子對(duì)點(diǎn)蝕可產(chǎn)生直接促進(jìn)作用——環(huán)境。點(diǎn)蝕又稱孔蝕，是一種局限在金屬表面某些點(diǎn)處并向深入到金屬內(nèi)部的小孔狀腐蝕形態(tài)。Page?155.3.2點(diǎn)蝕的形貌與產(chǎn)生條件ThroughpitsSidewaypitsPage?165.3.3點(diǎn)蝕機(jī)理5.3.3.1蝕孔成核（發(fā)生）5.3.3.2蝕孔生長(zhǎng)（發(fā)展）腐蝕產(chǎn)物(Fe2+)水解，孔內(nèi)酸化;Cl

8、－進(jìn)入孔內(nèi)保持電中性；幾