腐蝕學原理應力作用下的腐蝕分析PPT學習教案

1、會計學1 腐蝕學原理應力作用下的腐蝕分析腐蝕學原理應力作用下的腐蝕分析 第1頁/共31頁 第2頁/共31頁 合合 金金環(huán)環(huán) 境境 低低 碳碳 鋼鋼 NaOH水溶液，水溶液，NaOH 低低 合合 金金 鋼鋼 NO NO3 3水溶液，水溶液，HCN水溶液，水溶液，H2S水溶液，水溶液，Na3PO4水溶液，醋酸水溶液，水溶液，醋酸水溶液，NH4CNS水溶液，水溶液， 氨氨(水水290)，海水，海水，CCl4，甲醇，甲醇蒸氣，三氯乙烯，有機酸，甲醇，甲醇蒸氣，三氯乙烯，有機酸 第3頁/共31頁 第4頁/共31頁 第5頁/共31頁 第6頁/共31頁 第7頁/共31頁 金屬裂紋的外表面(C)是陰極區(qū)，進行

2、陰極反應，如：O2+2H2O+4e 4OH- 2Cu(NH3) 42+H2O+2e Cu2O+2NH4+2NH3(黃銅在氨液中) 金屬裂紋的外表面(C)是陰極區(qū)，進行陰極反應，如：O2+2H2O+4e 4OH- 2Cu(NH3) 42+H2O+2e Cu2O+2NH4+2NH3(黃銅在氨液中) 金屬裂紋的外表面(C)是陰極區(qū)，進行陰極反應，如：O2+2H2O+4e 4OH- 2Cu(NH3) 42+H2O+2e Cu2O+2NH4+2NH3(黃銅在氨液中) 金屬裂紋的外表面金屬裂紋的外表面(C)是是 陰極區(qū)，進行陰極反應，陰極區(qū)，進行陰極反應， 如：如：O2+2H2O+4e 4OH- 2Cu(

3、NH3) 42+H2O+2e Cu2O+2NH4+2NH3( 黃銅在氨液中黃銅在氨液中) 裂紋的前沿是陽極區(qū)，構裂紋的前沿是陽極區(qū)，構 成了大陰極小陽極的應力成了大陰極小陽極的應力 腐蝕電池。腐蝕電池。 第8頁/共31頁 實例：中國版本的實例：中國版本的“黑鷹墜落黑鷹墜落” 第9頁/共31頁 第10頁/共31頁 第11頁/共31頁 第12頁/共31頁 第13頁/共31頁 第14頁/共31頁 第15頁/共31頁 第16頁/共31頁 7.2.3 氫脆和氫損傷的類型 第17頁/共31頁 可逆氫脆的過程現(xiàn)較為大家公認的是：材 料中的氫在應力梯度作用下向高的三向拉 應力處富集，當偏聚氫濃度達到臨界值時

4、，就會在應力場的聯(lián)合作用下導致開裂。 這種破壞是在一定的應力范圍內產生的， 即圖7-6中的上臨界應力與下臨界應力之 間的應力范圍。材料在大于上臨界應力時 發(fā)生瞬時斷裂，即圖中的缺口抗拉強度。 低于下臨界應力時無論多長時間也不會發(fā) 生斷裂。只有在上下臨界應力之間作用時 材料才發(fā)生滯后破壞。 經歷了裂紋形核(孕育期)(圖中箭頭1所指虛線的時間)，在應力繼 續(xù)作用下裂紋長大(箭頭2，亞臨界擴展)，最后發(fā)生突然斷裂(失 穩(wěn)斷裂，箭頭3)。這種破壞是一種滯后破壞，滯后斷裂曲線與疲 勞的SN曲線相似，故也稱靜疲勞曲線。 第18頁/共31頁 第19頁/共31頁 第20頁/共31頁 第21頁/共31頁 第22

5、頁/共31頁 1沒有腐蝕時的疲勞 2疲勞極限 3有腐蝕時的疲勞。 當金屬處在有腐蝕性介質中且在 持續(xù)很長一個階段的交變應力的 情況下，即使在很小的應力范圍 內也會發(fā)生破裂。此外，抗疲勞 性能與試樣的缺口半徑和銳角有 關。缺口半徑越小，抗疲勞性能 也越低。非鐵金屬(鋁、鎂等)無 疲勞極限，即使在空氣中進行的 疲勞試驗也有類似于下垂的曲線 ，在長時間試驗下，很低的應力 也會使其破裂。人們通常把腐蝕 疲勞說成是除空氣以外的腐蝕介 質中的疲勞行為。 第23頁/共31頁 防止腐蝕疲勞的方法：采用陰極 保護法或在介質中添加緩蝕劑； 采用合適的覆蓋層(如鋁合金應 進行硫酸陽極化再涂漆)；或減 小部件的應力(

6、如改變設計、熱 處理及表面噴丸以引入壓應力等 措施)。以上方法對減小或消除 腐蝕疲勞都有一定的效果。 第24頁/共31頁 第25頁/共31頁 減少或阻止污泥、塵垢的沉積，減少或阻止污泥、塵垢的沉積， 從而使縫隙腐蝕的條件得到消從而使縫隙腐蝕的條件得到消 除，也能減少磨蝕。但這種情除，也能減少磨蝕。但這種情 況有時也會因懸浮固體的摩擦，況有時也會因懸浮固體的摩擦， 破壞金屬材料表面的保護膜而破壞金屬材料表面的保護膜而 加速腐蝕。加速腐蝕。 第26頁/共31頁 第27頁/共31頁 (1) 保護膜上形成氣泡； (2) 氣泡破滅，使保護膜破壞； (3) 顯露的新鮮表面遭受腐蝕，重新成膜； (4) 在原位置膜附近處形成新氣泡； (5) 氣泡又破滅，表面膜重遭毀壞； (6) 暴露