材料的腐蝕與防護(hù)知識點(diǎn)復(fù)習(xí)用

1、1. 常見的三種失效形式 ：腐蝕、斷裂、磨損。2. 材料腐蝕 ：材料受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用或者電化學(xué)作用而變質(zhì)和破壞的現(xiàn)象。3. 控制腐蝕的可用方法 ：(1) 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2) 正確選材和發(fā)展新型耐腐蝕材料。(3) 采用合理的表面工程技術(shù)。(4) 改善環(huán)境和合理使用緩蝕劑。(5) 電化學(xué)保護(hù)。4. 腐蝕分類 ：(1) 按腐蝕機(jī)理分類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。(2) 腐蝕形態(tài)分類：普遍性腐蝕、局部腐蝕、應(yīng)力作用下的腐蝕斷裂。5. 電化學(xué)腐蝕是指金屬材料和電解質(zhì)接觸時(shí) . 由于腐蝕電池作用而引起的金屬材料服腐蝕破壞。6. 電極：電極電位較低的電極為負(fù)極 .電極電位較高的電極為正極；發(fā)生氧化反應(yīng)的

2、為陽極 . 發(fā)生還原反應(yīng)的為陰極。7. 電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的比較： 項(xiàng)目 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 介質(zhì) 干燥氣體或非電解質(zhì)溶液 電解質(zhì)溶液反應(yīng)式 刀 viMi=O 刀 viMin+ ne=0過程規(guī)律 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 電極過程動(dòng)力學(xué)能量轉(zhuǎn)換 化學(xué)能與熱 化學(xué)能與電能電子傳遞 直接的 . 不具方向性 . 測不出電流 間接 . 有一定方向性 . 可測出電流 反應(yīng)區(qū) 在碰撞點(diǎn)上瞬時(shí)完成 在相對獨(dú)立的陰、陽極區(qū)同時(shí)完成 產(chǎn)物 在碰撞點(diǎn)直接形成 一次產(chǎn)物在電極上形成 . 二次產(chǎn)物 在一次產(chǎn)物相遇處形成溫度 主要高溫下 室溫或高溫下8. 由于電池負(fù)極進(jìn)行的是氧化反應(yīng) . 其負(fù)極是陽極 .正極上進(jìn)行的是還原反

3、應(yīng) . 其正極是陰極。9. 金屬腐蝕的電化學(xué)歷程 :陰極過程 : 金屬以離子形式溶解進(jìn)入溶液 . 等電量的電子留在金屬表面 . 并通過電子導(dǎo)體向陰極移動(dòng)。即 . 陽 極發(fā)生氧化反應(yīng) MH Mn+ + ne陽極過程 : 電解質(zhì)溶液中能夠接受電子的物質(zhì)從金屬陰極表面捕獲電子而生成新的物質(zhì)。即. 陰極發(fā)生還原反應(yīng)： D+ne H D ? ne電荷傳遞 : 電荷的傳遞在金屬中依靠電子從陽極流向陰極；在溶液中是依靠離子的電遷移。10. 電極電位由下述三種情況之一產(chǎn)生 ：(1) 金屬浸入電解質(zhì)溶液之后 . 金屬表面的正離子由于極性水分子的作用 . 將發(fā)生水化。若水化時(shí)產(chǎn)生的 水化能足以克服金屬晶格中正離子

4、與電子之間的引力 . 則金屬表面一部分正離子就會脫離金屬進(jìn)入 溶液中形成水化離子。等量的負(fù)電荷留在金屬表面使金屬表面帶負(fù)電。(2) 金屬浸入在電解質(zhì)溶液中后 . 如果水化能不足以克服金屬的點(diǎn)陣鍵能 . 則金屬表面能從溶液中吸收 一部分水化了的金屬陽離子 . 結(jié)果使金屬表面帶正電。(3) 對于某些正點(diǎn)性金屬或者導(dǎo)電的非金屬浸入到電解液中后 .當(dāng)他們既不能水化進(jìn)入溶液 . 也沒有金 屬離子解脫水化沉積到表面 . 這時(shí)將會出現(xiàn)一種雙電層。11. 絕對電極電位 ：金屬與溶液之間產(chǎn)生的電位差 . 這種電位差稱為金屬 / 溶液體系的絕對電位差。12. 氫標(biāo)電位 ：絕對電位差無法直接測的 . 規(guī)定電位值為零

5、 . 測量其他電極電位 . 由此測得的電極電位稱為氫 標(biāo)電位。13. 平衡電極電位 : 正、反方向反應(yīng)速率相等 . 通過金屬 / 溶液界面的物質(zhì)轉(zhuǎn)移和電荷轉(zhuǎn)移速率在兩個(gè)方向上 達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí) . 電極電位稱為平衡14. 絕對電極電位 : 利用水化、解脫水化和氣體的氧化建立起來的金屬與溶液之間的雙電層 . 產(chǎn)生了金屬與 溶液之間電位差 . 稱為該金屬 / 溶液體系的絕對電極電位。15. 自腐蝕電位 : 當(dāng)從金屬到溶液中和從溶液到金屬中的電荷轉(zhuǎn)移速率相等時(shí) . 可達(dá)到穩(wěn)定電位。穩(wěn)定電極 電位稱為開路電位或自腐蝕電位。16. 電位-PH圖：將金屬腐蝕體系中各種反應(yīng)的平衡電位與溶液PH值得函數(shù)關(guān)系

6、繪制成圖.就能從圖中判斷在給定條件下發(fā)生腐蝕反應(yīng)的可能性。電位pH圖的局限：( 1 )只預(yù)測可能性 . 不預(yù)測速度；( 2 )實(shí)際情況偏離平衡條件；(3 )只考慮H0這種陰離子；(4 )溶液中pH值不均一；( 5 )不體現(xiàn)鈍化區(qū)產(chǎn)物的保護(hù)性。17. 防止圖 2.9 中點(diǎn)的鐵的腐蝕的三種有效途徑 ：(1) 調(diào)整腐蝕介質(zhì)的pH至913的范圍.使Fe進(jìn)入鈍化區(qū)免受腐蝕。(2) 進(jìn)行陰極保護(hù).通過向鐵輸送陰極電流使Fe的電極電位降到穩(wěn)定區(qū)。(3) 進(jìn)行陽極保護(hù)：通過向鐵輸送陽極電流或者在溶液中添加鈍化劑.使之進(jìn)入鈍化區(qū) .這種方法只適用可鈍化金屬。陽極過程 ： 金屬陽極的溶解至少由下面幾個(gè)步驟組成：(

7、1 )金屬原子離開晶格轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫖皆?M晶格t M吸附(2 )溶劑作用下表面吸附原子失去電子進(jìn)入雙電層成為溶劑化陽離子 M吸附+xH2S Mn+ ? xH20+ ne-(3) 溶劑化陽離子從雙電層溶液側(cè)向溶體本體遷移。陰極過程 ： 電極電位較高的金屬及其附近溶液構(gòu)成腐蝕原電池的陰極區(qū) 金屬陽極溶解后釋放的電子轉(zhuǎn)移到陰極區(qū) 在那里與陰極去極化劑發(fā)生還原反應(yīng)。18. 電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件：陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。19. 極化：電極上有電流通過時(shí).電極電位偏離平衡電位或者穩(wěn)定電位的現(xiàn)象叫極化現(xiàn)象。20. 陽極極化：電流通過腐蝕電池時(shí).陽極的電極電位向正方向移動(dòng)的現(xiàn)象。電化學(xué)極化 ：電子運(yùn)動(dòng)速

8、率大于電極反應(yīng)速率。在金屬陽極溶解過程中. 由于電子從陽極流向陰極的速率大于金屬離子離開晶格進(jìn)入溶液的速率 . 因此陽極的正電荷將隨著時(shí)間發(fā)生累積 . 使電極電位向 正向移動(dòng) .發(fā)生電化學(xué)陽極極化。濃差極化 ：陽極溶解得到的金屬離子 .將會在陽極表面的液層和溶體本體之間建立濃度梯度.使溶解. 陽極附近金屬離子的濃度會來的金屬離子不斷向溶體本體擴(kuò)散。如果擴(kuò)散速率小于金屬的溶解速率升高 . 導(dǎo)致電極電位升高 . 產(chǎn)生濃差陽極極化。電阻極化 : 腐蝕過程中金屬表面生成或原有一層氧化膜時(shí) .電流在膜中產(chǎn)生電壓降 . 從而使電位升 高 . 稱為電阻極化。規(guī)律： 陽極極化程度越大 . 陽極溶解越難進(jìn)行 .

9、 可減緩金屬腐蝕。21. 陰極極化： 電流通過腐蝕電池時(shí) . 陰極的電極電位向負(fù)方向移動(dòng)的現(xiàn)象。 活化極化 ：電子運(yùn)動(dòng)速率大于電極反應(yīng)速率。 電子進(jìn)入陰極 的速率大于陰極電化學(xué)反應(yīng)放電速率 . 因此 .電子在陰極發(fā)生積累 .造成陰極電位降低 .發(fā)生陰極極化。濃差極化 : 陰極反應(yīng)的反應(yīng)物或產(chǎn)物的擴(kuò)散速率小于陰極放電速率 . 則反應(yīng)物和產(chǎn)物分別在陰極附 近的液層中降低和升高 .阻礙陰極反應(yīng)的進(jìn)行 .造成陰極電極電位向負(fù)方向移動(dòng) . 產(chǎn)生濃差陰極極化。 規(guī)律： 陰極極化程度越大 . 陰極過程受阻越嚴(yán)重 . 可減緩金屬腐蝕。22. 腐蝕極化圖的作用 : 解釋腐蝕過程； 分析腐蝕過程的性質(zhì)和影響因素；

10、 確定腐蝕的主要控制因素；計(jì)算 腐蝕速率；研究防腐蝕劑的效果與作用機(jī)理。23. 腐蝕極化圖用于分析腐蝕速率的影響因素 :(1) 其它條件相同時(shí) . 初始電位差越大 . 腐蝕電流越大。(2) 如果體系的電阻很小 .則電極的極化性能對腐蝕速率影響很大。極化率越小 . 其腐蝕電流越大 .腐蝕 速率越大。(3) 當(dāng)金屬的平衡電位高于溶液中氫的平衡電位 . 且溶液中無其它去極化劑 . 腐蝕電池?zé)o法構(gòu)成。24. 腐蝕極化圖分析腐蝕速率的控制因素 : 初始電位差是腐蝕的原動(dòng)力 . 而極化率、電阻則是腐蝕過程的阻 力。腐蝕過程中如果某一步驟的阻力遠(yuǎn)大于其它步驟 . 則這一步驟對腐蝕的速率影響最大 . 將其稱為

11、腐蝕 的控制步驟 . 其參數(shù)稱為控制因素。25. 析氫腐蝕概念 : 以氫離子去極化劑還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕 . 稱為氫去極化腐蝕 . 或稱析氫腐蝕。26. 析氫腐蝕特征 :( 1 ) 酸性溶液中 .沒有其它氧化還原電位較正的去極化劑(如氧、氧化性物質(zhì))存在時(shí) .金屬腐蝕過 程屬于典型的析氫腐蝕。(2 )金屬表面沒有鈍化膜或其它成相膜的情況下由于酸中H+濃度高、擴(kuò)散系數(shù)大.且氫氣泡析出產(chǎn)生攪拌作用 . 故.酸中進(jìn)行的析氫腐蝕是一種活化極化控制的陽極溶解過程 . 濃差極化可忽略。(3 )金屬在酸中的析氫腐蝕與pH值有關(guān)。( 4 )金屬在酸中的析氫腐蝕通常是宏觀均勻腐蝕。27. 析氫腐蝕發(fā)生條件：

12、電解質(zhì)溶液中必須有 H+存在；腐蝕電池中的陽極金屬電位EA必須低于氫析出電位 EH. EAEH。28. 影響析氫過電位組要因素 ：電流密度、電極材料及其表面狀態(tài)、液態(tài)組成、濃度和溫度。29. 耗氧腐蝕現(xiàn)象 ： 以氧的還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕 . 稱為氧還原腐蝕 . 或耗氧腐蝕。 與氫離子還原反應(yīng)相 比. 氧還原反應(yīng)在較高的電位下進(jìn)行 . 因此耗氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍。 大多數(shù)金屬在中性和堿性溶液中 的腐蝕 . 少數(shù)正電性金屬在含溶解氧的酸性溶液中的腐蝕 . 以及金屬在土壤、 海水、 大氣中的腐蝕都屬于 耗氧腐蝕。30. 發(fā)生耗氧腐蝕條件：溶液中必須有氧存在；腐蝕電池中陽極金屬電位EA必須低于氧

13、的離子化電位E0。31. 耗氧腐蝕與特征 ：（ 1 ）電解質(zhì)溶液中 . 主要存在氧 . 就可能首先發(fā)生耗氧腐蝕。（ 2 ）氧在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散時(shí) . 耗氧速率受氧濃差極化控制。（ 3 ）氧的雙重作用：對易鈍化金屬可能起腐蝕劑或阻滯劑的作用。32. 氧還原反應(yīng)過程 : （ 1 ）氧通過空氣和電解液的界面進(jìn)入溶液； （ 2 ）氧依靠溶液中的對流作用向陰極 表面溶液擴(kuò)散層遷移； （ 3 ）氧借助擴(kuò)散作用 .通過陰極表面溶液擴(kuò)散層 .達(dá)到陰極表面 . 形成吸附氧。33. 耗氧腐蝕的影響因素 :（1）溶解氧濃度的影響溶解氧濃度增加 . 氧極限擴(kuò)散電流密度增大 . 氧離子化反應(yīng)加快。對于可鈍化金屬 氧濃度增大到一

14、定程度將進(jìn)入鈍化態(tài)。（2）溶液流速的影響 : 氧濃度一定的情況 . 極限擴(kuò)散電流密度與擴(kuò)散層厚度成反比。溶液流速越大 . 擴(kuò)散 層厚度減小 . 氧的極限擴(kuò)散電流密度增大 . 導(dǎo)致金屬腐蝕速率增大。（3）鹽濃度的影響 : 一方面 . 隨鹽濃度增加 .由于溶液導(dǎo)電性增大 .腐蝕速率上升；另一方面 . 溶液鹽濃度 增大 . 降低溶解氧含量 . 對陰極為耗氧腐蝕控制的情況 . 腐蝕速率將降低。（4）溫度的影響 : 溫度升高將使氧的擴(kuò)散和電極反應(yīng)加快 . 在一定范圍內(nèi)腐蝕速率隨溫度升高而加快。但 對于開放系統(tǒng) . 溫度升高使溶液中溶解度降低 . 將導(dǎo)致腐蝕速率減小。（5）耗氧腐蝕的一般規(guī)律 : （ 1

15、）如果金屬在溶液中電位較高 . 陰陽極極化曲線交于 1 點(diǎn)。如果金屬陽極 極化率不大 . 則氧離子化反應(yīng)時(shí)腐蝕過程的控制步驟。 （ 2 ）如果金屬在溶液中的電位較低并處于活 性溶解狀態(tài) . 而氧的擴(kuò)散相比于氧的離子化反應(yīng)為更慢步驟. 則陰陽極極化曲線相交于擴(kuò)散控制區(qū)。2,3 點(diǎn)（ 3 ）如果金屬在溶液中電極電位很低 . 則陰陽極極化曲線相交于 4 點(diǎn)。則陰極過程由氧去極 化反應(yīng)和氫去極化反應(yīng)共同組成。 （ 4 ）在擴(kuò)散控制發(fā)生過程中 . 腐蝕速率僅有氧的擴(kuò)散速率決定。 金屬中陰極性雜質(zhì)或?yàn)殛帢O數(shù)量的增加不會明顯影響腐蝕速率。34. 什么是鈍化 : 這種采用外加陽極電流的方法 . 使金屬由活性狀

16、態(tài)變?yōu)殁g態(tài)的現(xiàn)象 . 稱為電化學(xué)鈍化或陽 極鈍化 .35. 局部腐蝕與點(diǎn)腐蝕比較 :全面腐蝕是指腐蝕發(fā)生在整個(gè)金屬材料表面 . 導(dǎo)致金屬材料全面減薄。 全面腐蝕現(xiàn)象普遍 . 可能由電 化學(xué)腐蝕、也可能由純化學(xué)腐蝕引起。通常所說全面腐蝕特指由電化學(xué)腐蝕反應(yīng)引起的。全面腐蝕導(dǎo)致 金屬材料大量流失 .但由于易于檢測和察覺 . 通常不會造成金屬材料設(shè)備的突發(fā)性失效事故。局部腐蝕是指腐蝕幾種發(fā)生在金屬材料表面的特定局部位置 . 而其余大部分區(qū)域腐蝕十分輕微、甚 至不腐蝕。局部腐蝕是由于電化學(xué)因素的不均勻性形成的局部腐蝕原電池導(dǎo)致的金屬表面局部集中發(fā)生破壞 . 其陽極區(qū)和陰極區(qū)一般是截然分開的。根據(jù)局部腐

17、蝕的特點(diǎn) . 可將局部腐蝕分為電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、以 及應(yīng)力和腐蝕因素共同作用的腐蝕六種。局部腐蝕雖然材料質(zhì)量損失不大 . 但危害性嚴(yán)重得多。36. 局部腐蝕：現(xiàn)象、特征、影響因素、控制因素（1） 電偶腐蝕定義： 在腐蝕介質(zhì)中 . 金屬與電位更高的另一種金屬或非金屬導(dǎo)體電連接而引起的加速腐蝕稱 為電偶腐蝕。影響因素：1. 陰、陽極面積比陰、 陽極面積比的比值越大 . 陽極電流密度越大 . 腐蝕速率越大。 實(shí)際生產(chǎn)中避免小陽極和大陰極式的電偶結(jié)構(gòu)。2. 環(huán)境要素的影響與電偶極性的逆轉(zhuǎn)環(huán)境因素：介質(zhì)的組成、溫度、電解質(zhì)溶液的電阻、溶液的pH值、環(huán)境工況條件的變化等.不僅

18、影響腐蝕速率 . 還有可能導(dǎo)致電偶極性的逆轉(zhuǎn)。3. 金屬特性偶合金屬材料的電化學(xué)特性會影響其在電偶序中的位置 . 從而改變偶合金屬的電偶腐蝕敏感性?？刂拼胧海? ）選用電位差小的金屬材料相接觸一般工業(yè)要求兩金屬的電位差小于50mV對于安全性要求較高的航空結(jié)構(gòu) . 通常規(guī)定接觸金屬的電位差必須小于 25mV.（ 2 ）采用合理的表面處 理技術(shù)鋼零件鍍鋅、鍍鎘后與陽極化的鋁合金零件接觸；鈦合金鉚釘表面離子鍍鋁后鉚接鋁合金板 材。（ 3）避免大陰極小陽極面積比不合理的結(jié)構(gòu)（ 4 ）接觸金屬之間進(jìn)行電絕緣處理（ 5）設(shè)計(jì) 陽極狀態(tài)的部件易于更換和加大尺寸（ 6 ）采用陰極保護(hù)、使用耐蝕材料。（2）

19、點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象：金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中 .經(jīng)過一定時(shí)間后 .大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微 .但 在表面?zhèn)€別點(diǎn)或微小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)空穴或麻點(diǎn) . 且隨著時(shí)間推移 . 蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展 . 形成小孔 狀腐蝕坑 . 這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)腐蝕 . 簡稱點(diǎn)蝕。特點(diǎn)：（ 1 ）隱蔽性強(qiáng)、破壞性大的局部腐蝕形式（ 2 ）通常發(fā)生在易鈍化金屬或合金表面 .且 腐蝕環(huán)境中往往含有侵蝕性陰離子（如 Cl-1 ）和氧化劑。（ 3 ）點(diǎn)蝕坑多數(shù)被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋 . 呈閉 口形式 . 也有開口形式。孔口直徑一般等于或小于孔的深度 . 大小通常數(shù)十微米到數(shù)百微米范圍。點(diǎn) 蝕坑剖面形貌由金屬材料形狀、組織結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素等決定

20、。影響因素： 1.材料因素 （ 1 ）金屬本性與合金元素的影響。材料的點(diǎn)蝕電位越高 .耐點(diǎn)蝕能力 越強(qiáng)。（ 2 ）表面狀態(tài)與加工硬化的影響。當(dāng)金屬表面存在均質(zhì)致密鈍化膜時(shí). 點(diǎn)蝕抗力隨著鈍化膜厚度增加而提高。表面拋光或機(jī)械拋光能夠提高抗點(diǎn)蝕能力。位錯(cuò)露頭處易于萌生點(diǎn)蝕坑。（ 3 ）熱處理與組織結(jié)構(gòu)的影響。熱處理導(dǎo)致的第二相析出形態(tài)影響奧氏體不銹鋼的點(diǎn)蝕敏感性。夾雜物 與晶界是點(diǎn)蝕易形核的地點(diǎn)。 2. 環(huán)境因素 （ 1 ）環(huán)境介質(zhì)成分的影響。多數(shù)金屬的點(diǎn)蝕易發(fā)生在含 鹵素陰離子的溶液中。含侵蝕性鹵素陰離子的介質(zhì)中含有去極化的陽離子. 則加速腐蝕。許多含氧的非侵蝕性陰離子 . NO3-,CrO42

21、-,SO42-,OH-,CO32-, 添加到含 Cl- 的溶液中 . 可緩解點(diǎn)蝕。 （ 2 ）溶 液pH值的影響。影響電極電位.對點(diǎn)蝕產(chǎn)生影響。（3 ）環(huán)境溫度和介質(zhì)流動(dòng)性的影響。一般 .溫度 升高.鈍態(tài)破壞的活性點(diǎn)增多 .點(diǎn)蝕電位下降 .點(diǎn)蝕密度增加。通常 .溶液流動(dòng)性由于造成溶解氧的有 利傳輸 . 鈍化膜易于形成 . 另外減少金屬表面沉積物 . 抑制點(diǎn)蝕?？刂疲海?1 ）合理選材（ 2）降低環(huán)境侵蝕性（ 3）電化學(xué)保護(hù)（ 4）表面處理和改善熱處理制度（3） 縫隙腐蝕定義： 金屬材料表面由于狹縫或間隙的存在 . 腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散受到限制 . 由此導(dǎo)致狹縫內(nèi)金屬腐 蝕加速的現(xiàn)象 . 稱為縫隙腐蝕

22、。主要特征：（ 1 ）同種金屬、異種金屬、金屬與非金屬的接觸 . 只要存在滿足縫隙腐蝕的狹縫和腐蝕介質(zhì) . 都會發(fā)生縫隙腐蝕。 （ 2 ）幾乎所有的腐蝕介質(zhì)都能引起縫隙腐蝕 . 含 Cl- 的溶液更易。 （ 3 ）對于某種金屬或合金 . 縫隙腐蝕比點(diǎn)蝕更易發(fā)生。 （ 4 ）縫隙腐蝕可以表現(xiàn) 為全面腐蝕 . 也可以表現(xiàn)為點(diǎn)蝕形態(tài)。 （ 5 ）縫隙腐蝕存在孕育期 . 受材料、縫隙結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素影響?？p隙腐蝕的影響因素 （ 1 ）縫隙幾何因素縫隙的幾何形狀、寬度、深度、縫隙內(nèi)外面積比 . 決 定縫隙內(nèi)、外腐蝕介質(zhì)及產(chǎn)物交換或轉(zhuǎn)移的難以程度、電位分布和宏觀電池性能的有效性。 （ 2 ） 環(huán)境因素溶液的

23、溶解氧量、電解質(zhì)溶液的流速、溫度、 pH 值和 Cl- 濃度。（ 3 ）材料因素 : 合金金 成分對縫隙腐蝕有重要影響?？刂拼胧海?1 ）合理設(shè)計(jì)避免縫隙結(jié)構(gòu) .用焊接取代鉚接和螺栓連接（ 2 ）選擇耐蝕性材料含 Cr, Mo, Ni, N含量高的不銹鋼和鎳基合金 .鈦合金.某些銅合金.具有較好的抗縫隙腐蝕性能。（3 ）采取電化學(xué)保護(hù)措施控制電位 . 避免縫隙腐蝕?？p隙腐蝕與點(diǎn)腐蝕的比較 :（ 1）腐蝕發(fā)生條件點(diǎn)蝕逐漸形成蝕孔 （閉塞電池） .而后加速腐蝕；縫隙腐蝕開始就是閉塞電池作用 . 且閉塞程度較大。 點(diǎn)蝕要在 Cl- 等活性陰離子介質(zhì)中才發(fā)生 . 而縫隙 腐蝕不需。（ 2 ）循環(huán)陽極

24、極化曲線特征電位對于不銹鋼等鈍性金屬 . 縫隙腐蝕的發(fā)生與成長電位范 圍比點(diǎn)蝕寬 . 萌生電位也比點(diǎn)蝕低。故 . 縫隙腐蝕更易發(fā)生。 （ 3 ）點(diǎn)蝕通常在鈍性金屬表面 . 縫隙腐 蝕既可造成鈍性金屬加速腐蝕 . 也可促進(jìn)活性金屬腐蝕。 （ 4 ）腐蝕形態(tài)上 . 縫隙腐蝕既可呈現(xiàn)均勻的 全面活化腐蝕 . 也可呈現(xiàn)局部點(diǎn)蝕。（4）晶間腐蝕特征： 晶間腐蝕是金屬在適宜的腐蝕環(huán)境中沿著或緊挨著材料的晶粒間界發(fā)生和發(fā)展的局部腐 蝕破壞形態(tài)。晶間腐蝕從金屬材料表面開始 . 沿著晶界向內(nèi)部發(fā)展 . 使晶粒間的結(jié)合力大大喪失 . 以 致材料強(qiáng)度幾乎完全消失。影響因素： 1. 冶金因素的影響 : 合金成分是影響

25、晶間腐蝕的重要因素。對于不銹鋼. 晶間腐蝕的傾向隨碳含量的增加而增大。 2. 熱處理因素的影響： 熱處理過程影響晶間碳化物的沉淀 . 高溫敏化 . 碳化物孤立 . 晶間腐蝕傾向較小；低溫敏化 . 晶間碳化物形成連續(xù)片狀 . 晶間腐蝕傾向大。 3. 環(huán)境因 素的影響：凡是能促進(jìn)晶粒表面鈍化 . 同時(shí)又使晶界表面活化的介質(zhì) . 或可使晶界處的沉淀相發(fā)生嚴(yán) 重陽極溶解的介質(zhì) .均為誘發(fā)晶間腐蝕的介質(zhì)?？刂拼胧?通過科學(xué)的合金化設(shè)計(jì)及合理地實(shí)施熱處理工藝 . 以避免晶界沉淀 相析出或有害雜質(zhì)元素的晶界吸附。1.不銹鋼的晶間腐蝕控制：（1 ）降低鋼中有害元素 C, N,P等的含量.提高鋼的純凈度。（2

26、） 添加少量穩(wěn)定化元素 .控制晶界吸附和抑制晶界沉淀。 （ 3 ）采用合理熱處理工藝。 （ 4）恰當(dāng)控制 晶粒度合理細(xì)化晶粒。2.其它合金的晶間腐蝕控制：鐵基高鎳耐蝕合金：降低C含量.添加穩(wěn)定化元素細(xì)化晶粒。鎳基耐蝕合金：降低 C,P,Si等雜質(zhì)元素提高Cr含量.添加V元素.選擇合理的熱 處理制度。鋁合金：降低 Fe含量.選擇合理的熱處理工藝添加組織晶界析出的元素細(xì)化晶粒（5）選擇性腐蝕特征： 合金在腐蝕過程中 . 活性較強(qiáng)的組元（某種元素或某一相）優(yōu)先溶解或溶解量大于其在 合金中所占比例 . 這種類型的腐蝕稱為成分選擇性腐蝕或選擇性浸出。選擇性腐蝕發(fā)生在二元或多 元固溶體合金中。從外觀形貌上

27、 . 選擇性腐蝕分為三種：（ 1 ）層式腐蝕均勻地波及整個(gè)材料表面；（ 2）栓式腐蝕集中發(fā)生在材料表面的某些局部區(qū)域 .并不斷向縱深發(fā)展；（ 3 ）點(diǎn)蝕成分選擇性腐蝕在點(diǎn)蝕的基礎(chǔ)上進(jìn)行。選擇性腐蝕發(fā)生后.在材料表面留下一 個(gè)多孔的殘余結(jié)構(gòu) . 強(qiáng)度、硬度、韌性大幅降低。腐蝕機(jī)理： 兩種不同觀點(diǎn)：選擇性溶解理論 . 溶解再沉積理論控制措施 : （ 1 ）選擇活性組元含量低的合金； 添加少量輔加合金元素抑制選擇性腐蝕。 （ 2 ） 恰當(dāng)控制熱處理工藝 .獲得選擇性腐蝕傾向低的組織。 （ 3 ）控制環(huán)境介質(zhì)。 （ 4 ）電化學(xué)陰極保護(hù)。37. 腐蝕斷裂： 材料在應(yīng)力（外加的、殘余的、化學(xué)變化或相變引

28、起的）和環(huán)境介質(zhì)協(xié)同作用下發(fā)生的開裂 或斷裂現(xiàn)象 . 稱為材料的環(huán)境斷裂。 如果環(huán)境介質(zhì)為腐蝕性環(huán)境 . 則稱之為應(yīng)力作用下的腐蝕。 應(yīng)力腐蝕 的特征38. 應(yīng)力腐蝕控制方法： 1. 改善材質(zhì)根據(jù)使用環(huán)境選材；提供材料純度；利用熱處理改善組織結(jié)構(gòu).消除偏析. 細(xì)化晶粒。 2. 合理設(shè)計(jì)與控制應(yīng)力改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).避免或減少局部應(yīng)力集中。 避免縫隙和可能造成腐蝕的液殘留的死角。利用斷裂力學(xué)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。引入殘余壓應(yīng)力 .消除有害殘余拉應(yīng)力。 3. 控制環(huán)境 通過介質(zhì)處理除去危害性大的介質(zhì)組分。盡可能避開SCC敏感溫度。降低氧含量、提高pH值。加入緩蝕劑。使用有機(jī)涂層或?qū)Νh(huán)境不敏感的金屬涂層。控制電位

29、在SCC非敏感區(qū)。39. 腐蝕疲勞破壞的特征 : 金屬材料和工程結(jié)構(gòu)在交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)協(xié)同、交互作用下導(dǎo)致的破壞現(xiàn)象.稱為腐蝕疲勞失效。40. 材料腐蝕疲勞控制方法 : 1.合理選材與優(yōu)化材料一般 .抗點(diǎn)蝕性能好的材料 . 其腐蝕疲勞強(qiáng)度也較高；而對應(yīng)力腐蝕斷裂敏感的材料 . 其腐蝕疲勞抗力也較低。對于鋼 .強(qiáng)度越高 .腐蝕疲勞敏感性越大。提高材 料的耐蝕性能對改善抗腐蝕疲勞性能有益 .減少雜質(zhì)或有害元素有利于提高耐蝕性。 2. 降低張應(yīng)力水平 或改善表面應(yīng)力狀態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理化、減少應(yīng)力集中。消除內(nèi)應(yīng)力。3. 減緩腐蝕作用表面涂鍍、添加緩蝕劑、實(shí)施電化學(xué)保護(hù)。41. 沖擊腐蝕現(xiàn)象和特征： 沖

30、擊腐蝕是指金屬材料表面與腐蝕流體、 多組元流體相互作用而引起的金屬損傷 現(xiàn)象 . 也稱為沖刷腐蝕、磨損腐蝕。42. 沖擊腐蝕的控制： 對機(jī)械零部件或設(shè)備的抗沖蝕破壞 .控制措施：（ 1 ）改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)（ 2）合理選擇耐沖蝕材料（ 3 ）材料恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砑夹g(shù)（4 ）電化學(xué)保護(hù)（ 5 ）環(huán)境介質(zhì)處理43. 大氣腐蝕： 在大氣環(huán)境下化學(xué)或者電化學(xué)引起的金屬材料及其制品的變質(zhì)或者破壞稱為大氣腐蝕。44. 大氣腐蝕的類型及特征： 干的大氣腐蝕、潮的大氣腐蝕、濕的大氣腐蝕。45. 大氣腐蝕機(jī)理： 在潮、 濕的大氣條件下 .具備電化學(xué)腐蝕的電解液膜 .金屬的大氣腐蝕具有電化學(xué)腐蝕的 本質(zhì)。金屬表面液膜的形

31、成：水分（降水） 、大氣濕度或溫度變化引起凝聚作用形成。水膜中溶解的鹽 類、腐蝕性氣體 . 加速和促進(jìn)金屬腐蝕。46. 影響大氣腐蝕因素：1.氣候條件的影響：大氣的濕度、氣溫、日照時(shí)間、風(fēng)向、風(fēng)速、雨水的pH值、各種腐蝕氣體沉積速率和濃度、降塵等。 （ 1 ）相對濕度 : 存在一個(gè)臨界相對濕度 . 超過臨界值 . 金屬表面產(chǎn) 生了一層吸附的電解液膜 . 使金屬由化學(xué)腐蝕轉(zhuǎn)變成電化學(xué)腐蝕。 在臨界值以下 . 腐蝕速率很小或幾乎不 發(fā)生腐蝕。一般 . 金屬的臨界相對濕度在70%左右。隨金屬種類、金屬表面狀態(tài)、環(huán)境氣氛影響（2 ）溫度和溫度差的影響： 影響水汽的凝聚、 水膜中氣體和鹽類的溶解度 （

32、3）日照和氣溫： 影響水膜（ 4） 風(fēng)速和風(fēng)向：影響污染物、濕度等 2. 大氣中有害雜質(zhì)的影響 ：SO2 的影響最為嚴(yán)重。其在水中的溶解度比氧高1300倍.在水膜中生產(chǎn)H2SO3或H2SO4.前者是強(qiáng)去極化劑。HCI是腐蝕性很強(qiáng)的氣體水中形 成鹽酸。H2S NH3引起某些金屬的腐蝕。沿海地區(qū)大氣中含有氯化物鹽類促進(jìn)金屬腐蝕。47. 大氣腐蝕控制方法 ： 1. 提高金屬材料自身的耐腐蝕性 2. 采用覆蓋保護(hù)層 3. 控制環(huán)境：充氮封存、采用吸氧劑、干燥空氣封存、減小大氣污染4.使用緩蝕劑海水腐蝕特征 : 海水是含鹽量很高的電解質(zhì)、 同時(shí)溶解一定的氧。 大部分金屬在海水中都是以氧去極化 腐蝕為主。影響因素 : （ 1）含氧量 : 對于不形成保護(hù)膜或保護(hù)膜保護(hù)性很差的金屬 .氧濃度越高 . 腐蝕速率越快； 對形成保護(hù)性鈍化膜的金屬 .需足夠的氧維持鈍態(tài) .含氧量越高越易鈍化 .鈍化膜越穩(wěn)定。 （ 2）含鹽量 : 海水的含鹽量影響電導(dǎo)率、也影響含氧量。 （ 3 ）海水溫度 : 一方面 . 海水溫度升高 . 擴(kuò)散加快 . 電導(dǎo)率增 大. 電化學(xué)反應(yīng)加快 .腐蝕加速； 另一方面 .溫度升高 .海水中溶氧量降低 .并促進(jìn)鈣質(zhì)沉淀層形成 .緩解腐 蝕。（4 ） pH值：海洋生物影響pH值。降低.腐蝕加速；