常见的局部腐蚀详解.pptVIP

常见的局部腐蚀; 异种金属在同一介质中接触，由于金属的电极电位不等，构成腐蚀电池，有电偶电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的局部腐蚀。 电偶腐蚀的本质是：在电解质溶液中，不同电极电位的金属构成的宏观腐蚀电流，引起电位较低的金属加速腐蚀，而同时对电位较高的金属起阴极保护作用。;活泼金属Zn充当牺牲阳极，为已暴露的Fe基体提供电子，使其作为阴极免受腐蚀。; 阴阳极面积比，介质的电导率是影响电偶腐蚀的重要因素。 一般阴阳极面积比越大，作为阳极体的金属腐蚀速度也越大。 对于全面腐蚀，一般来说介质的电导率越大腐蚀速率越大。但对于电偶腐蚀，介质电导率不仅影响溶液电阻，更影响腐蚀发生的区域。;;; 点蚀发生于易钝化的金属。由于钝化的表面通常存在局部缺陷，一些破坏钝化膜的活性离子（主要是卤素离子）与配位体易于吸附在这些部位，引起钝化膜的局部破坏。此时，微小破口处暴露的金属成为阳极，周围钝化膜成为阴极。阳极电流高度集中使腐蚀迅速向内发展，形成蚀孔。 蚀孔形成后，孔外被腐蚀产物堵塞，内外的对流和扩散受到阻滞，孔内形成独特的闭塞区（闭塞阳极），孔内的氧迅速耗尽，只剩下金属腐蚀的阳极反应，阴极反应完全移到孔外进行。因此孔内很快积累了带正电的金属离子并发生水解，产生的H+使pH降低。为了保持电中性，带电的Cl-将从孔外迁入孔内，Cl-浓度增高，其配位作用使金属更不稳定。孔内的H+和Cl-形成强腐蚀性的盐酸，酸环境使蚀孔内壁处于活性状态，成为阳极，而孔外的金属表面仍处于钝态成为阴极，构成由小阳极/大阴极组成的活化态-钝化态体系，致使蚀孔加速发展。以上过程具有自催化加速效应。;孔蚀机理： 孔蚀必须经历：孔蚀诱发与孔蚀发展阶段。 孔蚀产生的必备条件：钝化体系，临界Cl-浓度，临界温度，孕育（诱发）时间 孔蚀发展的机理：闭塞电池+酸化自催化机理 Fe – 2e → Fe2+ Fe2+ + 2Cl- → FeCl2 FeCl2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+ + 2Cl-; 金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成很小的缝隙（ 0.025?0.1 mm），使缝隙内介质处于滞留状态，引起缝内金属的加速腐蚀。（机理为闭塞电池）。 宽度大于0.1 mm的缝隙，缝内介质不至于形成滞留，也就不会形成这种腐蚀。;常见的缝隙腐蚀 法兰连接面、螺母压紧面、焊缝气孔、锈层等，他们与金属的接触面上无形中形成了缝隙；砂泥、积垢、杂屑等沉积在金属表面上，无形中也会形成缝隙。 几乎所有的金属和合金都会产生缝隙腐蚀。几乎所有的介质，包括中性、接近中性、以及酸性的介质都会引起缝隙腐蚀，但又以充气的含活性阴离子的中性介质最易发生。;缝隙腐蚀机理： a) 氧浓差电池的形成促进缝隙腐蚀的开始； b) 闭塞电池的形成，使蚀坑深化和扩展。;缝隙腐蚀与孔蚀的比较;腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微。 这种腐蚀使晶粒间的结合力大大减小，严重时可使机械强度完全丧失。不易检测，危害性很大。 不锈钢、铝合金、镁合金、镍基合金等都是晶间腐蚀敏感性强的材料。在受热情况下使用或焊接过程都会造成晶间腐蚀的问题。;;晶间腐蚀机理 贫化理论：对不锈钢和钼铬镍合金是贫铬论，对铝铜合金为贫铜论。 以不锈钢为例，不锈钢在出厂前，为了得到均相固溶体，经过了固溶处理（加热至1050?1150 ?C,然后进行淬火）。这一过程使晶界的含铬量低于晶粒本身，形成贫铬区（低于钝化所必需的限量12%）。这样在腐蚀介质中会产生活化态-钝态微电偶电池，并具有大阴极小阳极面积比，导致晶界腐蚀。;5 应力腐蚀开裂（SCC）;应力腐蚀的条件;应力腐蚀的特征; ; ;6 腐蚀疲劳;;7 磨损腐蚀;8 细菌腐蚀;常见的腐蚀性细菌;（2）厌氧菌 硫酸盐还原菌（SRB），将硫酸盐还原为硫化物，包括硫化氢。 SRB作用的反应机理可简单描述为： Fe – 2e? Fe2+ （阳极反应） 8H2O ? 8H+ + 8OH- 8H+ +8e ? 8H（阴极保护） SO42- + 8H ? S2- + 4H2O （细菌引起的阴极去极化） Fe2+ + S2- ? FeS （腐蚀产物） 3Fe2+ + 6OH- ? 3Fe(OH)2 （腐蚀产物） 总反应: 4Fe + SO42- + 4H2O ? FeS + 3Fe(OH)2 + 2OH-