第7章--应力作用下的腐蚀.pptVIP

王东 ducwong@7.2 腐蚀疲劳 腐蚀疲劳的机理 防止腐蚀疲劳的措施 7.3 磨损腐蚀 高速流体击穿紧贴金属表面的边界液膜， 一方面加速去极剂的供应和阴、阳极腐蚀产物的迁移，使阴、阳极的极化作用减小； 另一方面高速湍流对金属表面产生附加的切应力，不断剥离金属表面的腐蚀产物 流速足够高时，液体的静压力将低于液体的蒸汽压，使液体蒸发在低压区形成气泡，高压区压过来的流体使气泡崩溃，产生的冲击波强烈的锤击金属表面，破坏表面膜，使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落。 防止磨损腐蚀的措施 综合练习 1.发生应力腐蚀的3个基本条件是__、__、__，应力腐蚀 断裂分成3个阶段，依次为__、__、__。 2.试列举出4种具有特定名称的典型的应力腐蚀断裂类型: __、__、__和__。 五、综合题 碳含量对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀和应力腐蚀断裂的性能分别有何影响规律，说明原因。 从金属材料、环境条件和力学条件3方面分析应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳的差别。 试列举3种常见的局部腐蚀，并指出易产生这些局部腐蚀的条件和材料。 某化工厂装置一台锅炉给水换热器，换热器制造、检验、验收合格，于2004年12月投入运行使用。2005年6月发现换热器壳程介质水蒸气中含有环乙烷，由于此换热器为固定管板式，所以断定是换热管与管板连接或换热管发生泄漏，于是将该换热器更换下来，水压试验检查出换热管严重泄漏并发现裂纹。备用换热器从2005年6月运行到10月，出现同样的现象。 换热器结构壳体、换热器、管板的材料依次为16Mn、1Cr18Ni9、16Mn 湍流腐蚀：流体流速达到湍流状态而导致加速金属腐蚀的一种腐蚀形式。 空泡腐蚀：由于腐蚀介质与金属构件作高速相对运动时，气泡在金属表面反复形成和崩溃而引起金属破坏的一种特殊腐蚀形态，又称穴蚀或汽蚀。 最有效的办法：合理的结构设计与正确选择材料 具体措施 尽可能使几何形状的变化不致产生涡流、湍流 优先选择能形成保护性好的表面膜的材料，以及提高材 料的硬度，可以增强抗磨损腐蚀的能力。 适当的涂层 阴极保护 一、填空题 腐蚀疲劳的裂纹多为沿晶界发展并伴有大量分支。（） 铝合金一般不会发生点蚀或应力腐蚀断裂。（） 二、判断题 三、选择题 四、名词解释 应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、湍流腐蚀、空泡腐蚀 铝合金经（）处理，可显著改善其耐应力腐蚀断裂性能。 A. 固溶 B. 欠时效 C. 时效 D. 过时效 六、案例分析题 试回答下列问题： (1) 根据给出的材料，判定发生腐蚀的类别。 (2) 结合材料指明发生该腐蚀需满足哪些条件。 (3) 给出本例防止该腐蚀的控制方法。 1. 应力腐蚀断裂 2. 本换热管存在一定的拉应力或内部残余拉应力；金属18-8奥氏体不锈钢本身对应力腐蚀有敏感性；存在能引起该金属发生应力腐蚀的介质（水蒸气及其中含有少量氯离子）。 3. 避免高温水对奥氏体不锈钢引起的应力腐蚀，可从以下方面采取措施： （1）合理使用金属材料：选用超低碳（C≤0.03%）的不锈钢，奥氏体-铁素体双相不锈钢，高纯铁素体不锈钢。 （2）减小构件中的应力水平：选择合理的热处理工艺消除残余应力，选择合理的结构设计。 （3）合理控制水质：控制水中的氯离子和氧含量。避免敏化态和减少氯离子富集条件。改善工作条件，控制介质温度、pH值等，控制水垢。 腐蚀与防护概论 第 7 章 应力作用下的腐蚀 7.1 应力腐蚀开裂 7.2 腐蚀疲劳 7.3 磨损腐蚀 应力的来源 ? 外部： 直接作用在金属上的载荷： 拉伸、压缩、弯曲、扭转等 通过接触面的相对运动、高速流体 （含有固体颗粒的流动）等施加在金属表面上 ? 内部： 　加工、热处理、表面处理等过程引入残余应力， 或腐蚀产物楔入引入扩张应力。 7.1 应力腐蚀开裂 ? Stress Corrosion Cracking—SCC ? 受一定拉伸应力作用的金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的协同作用而发生的脆性断裂现象。 材料发生SCC的实例 碳钢、低合金钢的碱脆 碳钢、低合金钢的硝脆 奥氏体不锈钢的氯脆 黄铜的氨脆 铝合金的SCC 裂纹 1、敏感的金属材料 　? 几乎所有的金属或合金在特定的介质中 　都有一定的SCC敏感性 　? 合金和含有杂质的金属比纯金属 　　更容易产生SCC ◎ 纯度99.99%的Cu在含氨介质中不会发生腐蚀断 裂，但含有0.04%的P和0.01%的Sb时则发生开裂 ◎ 纯度99.99%的Fe在硝酸盐中很难开裂， 但含0.04%C时则容易产生硝脆 SCC需要同时具备三个条件: 2、特定的腐蚀介质 　? 每种合金的SCC只对某些特定的