腐蚀与防护-第七章腐蚀的形态及其防护.pptVIP

腐蚀的形态及其防护 金属腐蚀破坏的形态 腐蚀事故所占比例 （1）定义： 腐蚀分布在整个金属表面，结果使金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏 （2）电化学特点： 腐蚀电池的阴、阳极面积非常小，微电极的位置变化不定，整个金属处于活化状态，只是各点随时间有能量起伏，能量高时为阳极，能量低时为阴极 （3）例子： 暴露在大气中的桥梁、设备、管道以及其它钢结构的腐蚀 二、局部腐蚀 （3）发生局部腐蚀的条件 ① 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性。 ② 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保持下去。 异种金属接触引起的宏观腐蚀 同一金属上的自发微观电池，如：点蚀、晶间腐蚀等 由差异充气电池引起的局部腐蚀 金属离子浓度差异电池引起的局部腐蚀 由膜-孔电池或活性-钝性电池引起的局部腐蚀 由杂散电流引起的局部腐蚀 （2）条件 具有不同腐蚀电位的材料。即同时存在两种不同电位的金属或非金属导体 存在离子导电支路。有电解质溶液存在 存在电子导电支路。两种金属（或非金属导体）通过导线连接或直接接触 （4）电偶腐蚀的原理 电偶腐蚀效应 越大，则电偶腐蚀越严重 （5）影响电偶腐蚀的因素 注意： 比较腐蚀电位从而确定电偶对中哪个金属是阳极时绝不能离开环境条件。 不仅环境条件不同，异金属组合的电位关系不同，即使在同一环境中，随着腐蚀过程的进行，两种金属的腐蚀电位相对关系也会改变。 ③ 阴、阳极表面面积比S1/S2 随着阴极性金属M1面积增大，阳极性金属M2的电偶电流密度ig都增大，电偶腐蚀破坏加重。 所以，大阴极小阳极的电偶组合是很有害的，应当避免。 ④ 环境因素 介质的组成 电位有可能逆转 温度 温度不仅影响腐蚀速率，有时还可能改变金属表面膜或腐蚀产物的结构，电位有可能逆转 如：钢铁镀锌后热水洗的温度不允许超过70℃ 电解质电阻 影响离子的传导过程。一般导电性低的介质中，电偶腐蚀轻。 溶液pH值 可能改变电极反应，也可能改变电偶金属的极性。 如：Al-Mg合金在中性氯化钠溶液中，随Mg的溶出，溶液变为碱性，Al有原来的阳极变为阴极 搅拌 可使向阴极提供氧的速率加快，加速腐蚀 此外，搅拌能改变溶液的充气状况，有可能改变金属的表面状态，甚至改变电偶的极性 （6）电偶腐蚀的控制措施 设计时，尽量避免由异种材料或合金相互接触；若不可避免，尽量选用电位差小的材料 设计时选用容易更换的阳极部件，或将它加厚以延长使用寿命 避免大阴极、小阳极面积比的组合 施工中可考虑异种材料连接处或接触面采取绝缘措施 采用适当的涂层或金属涂层进行保护 采用电化学方法 在封闭系统或条件允许的条件下，向介质中加入缓蚀剂。如暖气系统中。 2.点蚀 （1）定义 在金属表面局部区域，出现向深处扩散的腐蚀小孔，其余区域不腐蚀或腐蚀很轻微的腐蚀现象，又称孔蚀 一般孔深大于孔径。 （2）点蚀的破坏表现 破坏高度集中 蚀孔的分布不均匀 蚀孔通常沿重力方向发展 蚀孔口很小，而且往往覆盖有固体沉积物，因此不易发现。 点蚀发生有或长或短的孕育期(或诱导期)。 （3）点蚀特征或条件 多发生在表面生成钝化膜的金属材料上（如：不锈钢、铝、铝合金、镁合金、钛及钛合金）或表面有阴极性镀层的金属上（如：碳钢表面镀铜、锡和镍） 点蚀发生在有特殊离子的介质中即有氧化剂（如：空气中的氧），和同时有活性阴离子存在的钝化液中。如不锈钢对含有卤素离子的腐蚀介质特别敏感，其作用顺序为：Cl- Br- I- 金属点蚀倾向的电化学指标 环状阳极极化曲线上的特征电位Eb和Ep可以用来表示金属的孔蚀倾向。Eb称为击穿电位，或点蚀电位。Ep’称为点蚀保护电位或再钝化电位。 当金属的电位小于Ep’而仍处于钝化区时，不会生成点蚀孔 Eb、 Ep’愈正，则金属材料发生点蚀的倾向愈小，耐点蚀性能愈好。 Eb与Ep’相差愈小(滞后环面积愈小)，表明金属钝化膜的修复能力越强 （4）案例 某油田生产设备、管线的腐蚀是非常严重，腐蚀失效已成为金属管线、储罐等设备报废的主要原因，管线的腐蚀穿孔还容易造成腐蚀污染。1994年发生6次腐蚀穿孔，赔款183.1万元，一些管线因发生腐蚀，建设使用4～5年就被迫更换 （4）点蚀机理 闭塞电池，钝化膜、腐蚀膜或覆盖膜（如结垢等）局部有缺陷而形成活性区或点，在活性离子作用下向深处加速发展，最终导致腐蚀穿孔。 点蚀可分