不锈钢腐蚀的分析.pdf

. 电化学腐蚀 电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。例如铁 和氧，因为铁的电极电位总比氧的电极电位低，所以铁是阳极，遭到腐蚀。 特征是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包，次层是黑色粉末 状溃疡腐蚀坑陷。 一、基本介绍： 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属 失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中所发生 的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。 我们知道，钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但潮湿的空气中却很 快就会腐蚀。原来，在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜， 这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子，还溶解了氧气等气体，结果在 钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数 微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧 化.电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。 金属材料与电解质溶液接触 ， 通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀 反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程 称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上 的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还 原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原 的物质习惯上称为去极化剂。 Word 资料 . 在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显 著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区 域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区， 后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的 是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电 较 低的金属相联接，以使腐蚀发生在电 较低的金属上。 二、相关原理： 金属的腐蚀原理有多种，其中电化学腐蚀是最为广泛的一种。当金属被放置 在水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池(其 电极习惯上称阴、阳极，不叫正、负极)。阳极上发生氧化反应，使阳极发生 溶解，阴极上发生还原反应，一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原 因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中 ， ， 等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液 中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还 含有石墨、渗碳体( )以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这 样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触， 使得腐蚀不断进行。 三、方程式： (1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 负极(Fe) ： 正极(杂质) ： Word 资料 . 电池反应： 由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。 (2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时) 负极(Fe) ： 正极 ： 总反应： 由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。 析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的被氧所氧化，生成脱水生成铁锈。 钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。 析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环 境中。 四、现象危害： 由于金属表面与铁垢之间的电位差异，从而引起金属的局部腐蚀，而且 这种腐蚀一般是坑蚀，主要发生在 水冷壁管有沉积物的下面，热负荷较高的位置。如喷燃器附近，炉管的 向火侧等处，所以非常容易造成金属穿孔或超温爆管。尽管铜铁的高价氧化 Word 资料 . 物对钢铁会产生腐蚀，但腐蚀作用是有限的，但有氧补充时，该腐蚀将会继 续进行并加重。 危害性是非常大的，一方面，它会在短期使停用设备金属表面遭到大面 积腐蚀。另一方面，由于停用腐蚀使金属表面产生沉积物及造成金属表面粗 糙状态，使机组启动和运行时，给水铁含量增大