金屬腐蝕與防護(hù)課件 第一章 緒論

1、金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)1第一章第一章 緒論緒論 材料腐蝕與防護(hù)基本概念材料腐蝕與防護(hù)基本概念 材料腐蝕與防護(hù)重要性材料腐蝕與防護(hù)重要性 腐蝕速度的表示腐蝕速度的表示 學(xué)科的發(fā)展慨況學(xué)科的發(fā)展慨況金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)21.1 腐蝕的基本概念腐蝕的基本概念歷史悠久歷史悠久 古希臘古希臘Herodus和古羅馬和古羅馬Plinins在在2000年前已提出用錫防年前已提出用錫防止鐵生銹；止鐵生銹； 我國(guó)商代（我國(guó)商代（3000年前）發(fā)明錫青銅；出土鐵器可年前）發(fā)明錫青銅；出土鐵器可見(jiàn)古人防蝕成就。見(jiàn)古人防蝕成就。18世紀(jì)工業(yè)發(fā)

2、展世紀(jì)工業(yè)發(fā)展 腐蝕與防護(hù)學(xué)科形成、腐蝕與防護(hù)學(xué)科形成、發(fā)展。發(fā)展。 普遍性普遍性 材料腐蝕司空見(jiàn)慣，無(wú)所不在，無(wú)時(shí)不有材料腐蝕司空見(jiàn)慣，無(wú)所不在，無(wú)時(shí)不有, 十分普遍十分普遍. 材料的腐蝕與防護(hù)的重要性已成共識(shí)。材料的腐蝕與防護(hù)的重要性已成共識(shí)。必然性必然性 熱力學(xué)觀點(diǎn)，一切材料在環(huán)境作用下熱力學(xué)觀點(diǎn)，一切材料在環(huán)境作用下, 將逐漸自發(fā)地腐將逐漸自發(fā)地腐蝕、變質(zhì)、退化。蝕、變質(zhì)、退化。 金屬金屬 由元素狀態(tài)轉(zhuǎn)變成金屬化合物由元素狀態(tài)轉(zhuǎn)變成金屬化合物 (生銹生銹)，有機(jī)，有機(jī)/無(wú)機(jī)材料無(wú)機(jī)材料 化學(xué)變化（老化化學(xué)變化（老化/風(fēng)化風(fēng)化)。金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年

3、)3春秋戰(zhàn)國(guó)18世紀(jì)19世紀(jì)20世紀(jì)青銅劍、箭鏃含鉻表面涂層大漆防腐涂料金屬的氧化、溶解、鈍化鐵的鈍化膜形成歷程、金屬溶解的電化學(xué)本質(zhì)、腐蝕微電池特征、金屬在酸中溶解的動(dòng)力學(xué)獨(dú)立學(xué)科，腐蝕歷程的基本電化學(xué)規(guī)律，腐蝕科學(xué)的基本理論：現(xiàn)代腐蝕科學(xué)37腐蝕科學(xué)的發(fā)展歷史金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)4381748羅蒙諾索夫1790凱依爾1830德.拉.里夫1833法拉第18401881卡楊捷爾1913金屬的氧化（質(zhì)量不滅定律推翻了“熱素”說(shuō)）鐵在硝酸中的鈍化金屬腐蝕微電池電解定律腐蝕量化計(jì)算熱鍍鋅保護(hù)鋼板獲得專(zhuān)利金屬在酸中的溶解動(dòng)力學(xué)鎳、鉻不銹鋼開(kāi)始獲得實(shí)際應(yīng)用1920

4、-伊文思瓦格納布拜腐蝕極化圖混合電位理論電位-pH圖尤里格、方坦納、阿基莫夫、費(fèi)魯姆金金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)5越王勾踐寶劍越王勾踐寶劍金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)6曾侯乙編鐘（戰(zhàn)國(guó)）曾侯乙編鐘（戰(zhàn)國(guó)）金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)7斷斷 裂：強(qiáng)度、力學(xué)破壞、瞬間破壞裂：強(qiáng)度、力學(xué)破壞、瞬間破壞磨磨 損：表面、力學(xué)損：表面、力學(xué)- -摩擦損壞、緩慢摩擦損壞、緩慢腐腐 蝕：表面、化學(xué)蝕：表面、化學(xué)- -力學(xué)損壞、不可再生力學(xué)損壞、不可再生材料失效的基本形式材料失效的基本形式金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與

5、防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)8礦石礦石（穩(wěn)定）（穩(wěn)定）金屬金屬（不穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）冶煉冶煉( (能量能量) )腐蝕（能量）腐蝕（能量）自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程能量差能量差腐蝕驅(qū)動(dòng)力腐蝕驅(qū)動(dòng)力金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)9塑料發(fā)脹或開(kāi)裂塑料發(fā)脹或開(kāi)裂木頭干裂或腐爛木頭干裂或腐爛花崗巖風(fēng)蝕花崗巖風(fēng)蝕水泥剝離脫落水泥剝離脫落材料材料 + 化學(xué)化學(xué) + 力學(xué)力學(xué)腐蝕腐蝕腐蝕的定義腐蝕的定義腐蝕腐蝕(corrosion)(corrosion)源于拉丁文源于拉丁文“corrderecorrdere”，意即，意即“損壞損壞”、“腐爛腐爛”2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代前，材料腐蝕

6、的定義只局限于金屬年代前，材料腐蝕的定義只局限于金屬生銹：鐵及鐵基合金生成以水合氧化鐵為主的腐蝕生銹：鐵及鐵基合金生成以水合氧化鐵為主的腐蝕腐蝕的概念逐步涉及到整個(gè)材料領(lǐng)域腐蝕的概念逐步涉及到整個(gè)材料領(lǐng)域金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)1010 廣義的腐蝕廣義的腐蝕材料在服役損壞過(guò)程中，腐蝕與磨損、腐材料在服役損壞過(guò)程中，腐蝕與磨損、腐蝕與斷裂往往協(xié)同進(jìn)行，甚至三種損壞同時(shí)發(fā)蝕與斷裂往往協(xié)同進(jìn)行，甚至三種損壞同時(shí)發(fā)生。廣義的腐蝕包括了腐蝕與磨損、斷裂等的生。廣義的腐蝕包括了腐蝕與磨損、斷裂等的協(xié)同作用，是一個(gè)交叉學(xué)科的領(lǐng)域協(xié)同作用，是一個(gè)交叉學(xué)科的領(lǐng)域。腐蝕的定義腐

7、蝕的定義金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)11 材料損傷材料損傷宏觀上：材料質(zhì)量流失、強(qiáng)度退化宏觀上：材料質(zhì)量流失、強(qiáng)度退化微觀上：組織、結(jié)構(gòu)或價(jià)態(tài)的改變微觀上：組織、結(jié)構(gòu)或價(jià)態(tài)的改變腐蝕的定義腐蝕的定義 腐蝕是材料受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)和物理腐蝕是材料受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)和物理作用產(chǎn)生的損壞或變質(zhì)現(xiàn)象。腐蝕包括化學(xué)、電化作用產(chǎn)生的損壞或變質(zhì)現(xiàn)象。腐蝕包括化學(xué)、電化學(xué)與機(jī)械因素或生物因素的共同作用學(xué)與機(jī)械因素或生物因素的共同作用。 環(huán)境介質(zhì)：材料環(huán)境介質(zhì)：材料- -環(huán)境交互作用環(huán)境交互作用 表面表面/ /界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象 自發(fā)現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)象金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕

8、與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)12三個(gè)基本要素三個(gè)基本要素腐蝕的對(duì)象腐蝕的對(duì)象腐蝕的性質(zhì)腐蝕的性質(zhì)腐蝕的后果腐蝕的后果耐蝕性耐蝕性 指材料抵抗環(huán)境介質(zhì)腐蝕的能力指材料抵抗環(huán)境介質(zhì)腐蝕的能力腐蝕性腐蝕性 指環(huán)境介質(zhì)腐蝕材料的強(qiáng)弱程度指環(huán)境介質(zhì)腐蝕材料的強(qiáng)弱程度金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)13金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)14（2 2）普遍性）普遍性純金屬最低能級(jí)狀態(tài)一般為其化合物（除純金屬最低能級(jí)狀態(tài)一般為其化合物（除Au、Pt）普遍存在的空氣和水是兩類(lèi)主要腐蝕環(huán)境普遍存在的空氣和水是兩類(lèi)主要腐蝕環(huán)境（O2、H+）腐蝕的特點(diǎn)腐蝕

9、的特點(diǎn)金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)15（3 3）隱蔽性）隱蔽性發(fā)展速度緩慢發(fā)展速度緩慢 不銹鋼在海水中點(diǎn)蝕：不銹鋼在海水中點(diǎn)蝕：10年孕育期年孕育期表現(xiàn)形式不易被發(fā)覺(jué)表現(xiàn)形式不易被發(fā)覺(jué) 生銹：容易觀察生銹：容易觀察 應(yīng)力腐蝕斷裂：表面光亮如新應(yīng)力腐蝕斷裂：表面光亮如新內(nèi)部滿布裂紋內(nèi)部滿布裂紋腐蝕的特點(diǎn)腐蝕的特點(diǎn)金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)161.2 研究腐蝕與防護(hù)的重要意義研究腐蝕與防護(hù)的重要意義 直接損失直接損失 材料、構(gòu)件、設(shè)備的直接腐蝕破壞；防止腐蝕或延緩腐蝕的材料、構(gòu)件、設(shè)備的直接腐蝕破壞；防止腐蝕或延緩腐蝕的投入（高耐腐

10、蝕材料、表面處理、涂覆、電化學(xué)保護(hù)、環(huán)境投入（高耐腐蝕材料、表面處理、涂覆、電化學(xué)保護(hù)、環(huán)境介質(zhì)處理等），可估算。介質(zhì)處理等），可估算。 據(jù)國(guó)際權(quán)威統(tǒng)計(jì)據(jù)國(guó)際權(quán)威統(tǒng)計(jì) -金屬年產(chǎn)量的金屬年產(chǎn)量的1/3受腐蝕報(bào)廢，其中受腐蝕報(bào)廢，其中2/3尚可尚可回爐回爐, 即約即約10金屬永久腐蝕損失。金屬永久腐蝕損失。 全世界金屬產(chǎn)量約為全世界金屬產(chǎn)量約為10億噸，損失億噸，損失1億噸億噸/年年 我國(guó)金屬年產(chǎn)量達(dá)我國(guó)金屬年產(chǎn)量達(dá)1億噸，損失億噸，損失0.1億噸億噸/年年 據(jù)權(quán)威報(bào)告據(jù)權(quán)威報(bào)告 (英國(guó)英國(guó)Hoar報(bào)告和美國(guó)報(bào)告和美國(guó)NBS報(bào)告報(bào)告)估計(jì)：估計(jì)： 每年因腐每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值蝕

11、造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值2-4%金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)17材料腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失材料腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失腐蝕事故危及人身安全腐蝕事故危及人身安全腐蝕造成資源和能源的浪費(fèi)腐蝕造成資源和能源的浪費(fèi)腐蝕引起環(huán)境污染腐蝕引起環(huán)境污染腐蝕造成的危害腐蝕造成的危害金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)181 1 鋼鐵工業(yè)腐蝕掉大量的鋼鐵鋼鐵工業(yè)腐蝕掉大量的鋼鐵每年腐蝕：大約每年腐蝕：大約10102020的金屬年產(chǎn)量的金屬年產(chǎn)量20032003年鋼產(chǎn)量年鋼產(chǎn)量世界：世界：9.6259.625億噸億噸中國(guó)：中國(guó)：2.22.2億噸億噸

12、美國(guó)：美國(guó)：0.9140.914億噸億噸世界每年腐蝕掉的鋼世界每年腐蝕掉的鋼 美國(guó)的鋼產(chǎn)量美國(guó)的鋼產(chǎn)量；中國(guó)一年被腐蝕掉的鋼中國(guó)一年被腐蝕掉的鋼 = = 一大型鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)量一大型鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)量腐蝕造成的危害腐蝕造成的危害金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)19鋼軌的銹蝕、磨損鋼軌的銹蝕、磨損機(jī)車(chē)底架：側(cè)梁鉚釘頭被局部腐蝕穿透機(jī)車(chē)底架：側(cè)梁鉚釘頭被局部腐蝕穿透機(jī)車(chē)氣缸：氣缸套壁空泡腐蝕：機(jī)車(chē)氣缸：氣缸套壁空泡腐蝕：9mm 5mm，甚至穿透，甚至穿透帶來(lái)極大的事故隱患帶來(lái)極大的事故隱患!2300萬(wàn)噸萬(wàn)噸 x 1 %/年年 = 23萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年每年使用每年使用120萬(wàn)噸：

13、萬(wàn)噸：1/5 被腐蝕被腐蝕18腐蝕造成的危害腐蝕造成的危害2 2 交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸： 鐵軌、機(jī)車(chē)部件的腐蝕和磨蝕鐵軌、機(jī)車(chē)部件的腐蝕和磨蝕；飛機(jī)零部件的高溫腐蝕和應(yīng)力腐蝕飛機(jī)零部件的高溫腐蝕和應(yīng)力腐蝕；船舶在海洋環(huán)境中的腐蝕船舶在海洋環(huán)境中的腐蝕；金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)20 海洋環(huán)境中：海水腐蝕介質(zhì)、海洋大氣腐蝕介質(zhì)海洋環(huán)境中：海水腐蝕介質(zhì)、海洋大氣腐蝕介質(zhì)、海水沖刷海水沖刷、 復(fù)雜波動(dòng)載荷等復(fù)雜波動(dòng)載荷等； 船舶腐蝕：船體銹蝕、螺旋槳葉片電偶腐蝕船舶腐蝕：船體銹蝕、螺旋槳葉片電偶腐蝕、水線腐蝕、應(yīng)力腐蝕等水線腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。腐蝕造成的危害腐蝕造成的危害

14、金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)21金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)22金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)23金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)2425腐蝕造成的危害導(dǎo)電電路絕緣層硅襯底元件結(jié)構(gòu)集成電路示意及照片5機(jī)械電子金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)25金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)261.3 腐蝕的分類(lèi)及腐蝕的分類(lèi)及腐蝕形式腐蝕形式材料腐蝕破壞局部腐蝕均勻腐蝕點(diǎn)腐蝕縫隙腐蝕晶間腐蝕電偶腐蝕選擇性腐蝕.無(wú)機(jī)材料腐蝕高分子材料腐

15、蝕氧化/水解/取代溶脹/溶解應(yīng)力開(kāi)裂環(huán)境老化滲透溶解生物腐蝕表面腐蝕內(nèi)部腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕大氣腐蝕海水腐蝕土壤腐蝕化工腐蝕生物腐蝕高溫腐蝕應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂氫致開(kāi)裂腐蝕疲勞磨損腐蝕摩擦腐蝕 金屬材料腐蝕金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)27高溫腐蝕高溫腐蝕1.2%22% 全面腐蝕全面腐蝕應(yīng)力腐蝕斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂19%腐蝕疲勞腐蝕疲勞23%11%點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕8%晶間腐蝕晶間腐蝕6% 磨蝕磨蝕2%8%其他其他各種腐蝕所占比例氫腐蝕及氫脆氫腐蝕及氫脆金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)28 環(huán)境環(huán)境 大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、化工腐蝕大氣腐蝕、海水腐蝕

16、、土壤腐蝕、化工腐蝕 狀態(tài)狀態(tài) 干腐蝕、濕腐蝕干腐蝕、濕腐蝕 力學(xué)力學(xué) 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、疲勞腐蝕、磨損腐蝕應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、疲勞腐蝕、磨損腐蝕 本質(zhì)本質(zhì) 化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕 溫度溫度 高溫腐蝕、常溫腐蝕高溫腐蝕、常溫腐蝕 金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)29電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 最普遍，金屬與導(dǎo)最普遍，金屬與導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而破壞。其電介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而破壞。其特點(diǎn)：陰、陽(yáng)反應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，同時(shí)特點(diǎn)：陰、陽(yáng)反應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，同時(shí)進(jìn)行，陰、陽(yáng)極區(qū)電荷傳遞，產(chǎn)生進(jìn)行，陰、陽(yáng)極區(qū)電荷傳遞，產(chǎn)生等量電流等量電流, 滿足法拉第定律。滿足法拉第定律?；瘜W(xué)腐蝕化學(xué)

17、腐蝕 金屬與非電介質(zhì)直接金屬與非電介質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而破壞，有電荷轉(zhuǎn)發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而破壞，有電荷轉(zhuǎn)移但不產(chǎn)生電流。移但不產(chǎn)生電流。MeMen+H+-H2ee導(dǎo)電介質(zhì)AlAlCl4CCl4AlCCl4AlCl4非導(dǎo)電介質(zhì)金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)30項(xiàng)項(xiàng) 目目化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕介介 質(zhì)質(zhì)干燥氣體或非電解質(zhì)溶液干燥氣體或非電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換化學(xué)能與機(jī)械能和熱化學(xué)能與機(jī)械能和熱化學(xué)能與電功化學(xué)能與電功過(guò)程規(guī)律過(guò)程規(guī)律化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)電子傳遞電子傳遞反應(yīng)物直接碰撞和傳遞，測(cè)不反應(yīng)

18、物直接碰撞和傳遞，測(cè)不出電流出電流通過(guò)電子導(dǎo)體在陰、陽(yáng)極上的得失，通過(guò)電子導(dǎo)體在陰、陽(yáng)極上的得失，測(cè)得出電流測(cè)得出電流反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)在碰撞點(diǎn)上瞬時(shí)完成在碰撞點(diǎn)上瞬時(shí)完成在相對(duì)獨(dú)立的陰、陽(yáng)極區(qū)同時(shí)完成在相對(duì)獨(dú)立的陰、陽(yáng)極區(qū)同時(shí)完成產(chǎn)產(chǎn) 物物在碰撞點(diǎn)直接形成在碰撞點(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)物在電極上形成，二次產(chǎn)物在一次產(chǎn)物相遇處形成一次產(chǎn)物相遇處形成金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)31局部腐蝕局部腐蝕：只有一部分金：只有一部分金屬遭受腐蝕。腐蝕集中，屬遭受腐蝕。腐蝕集中，陰、陽(yáng)極區(qū)明顯可分陰、陽(yáng)極區(qū)明顯可分均勻腐蝕均勻腐蝕按形態(tài)分類(lèi)按形態(tài)分類(lèi) 全面腐

19、蝕全面腐蝕：金屬表面幾乎：金屬表面幾乎全面遭受腐蝕。陰、陽(yáng)極全面遭受腐蝕。陰、陽(yáng)極區(qū)交替發(fā)生，不可區(qū)分區(qū)交替發(fā)生，不可區(qū)分不均勻腐蝕不均勻腐蝕金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)32局部腐蝕局部腐蝕（1）應(yīng)力腐蝕破裂）應(yīng)力腐蝕破裂:內(nèi)內(nèi)/外應(yīng)力作用腐蝕開(kāi)裂，沿晶外應(yīng)力作用腐蝕開(kāi)裂，沿晶/穿晶腐蝕穿晶腐蝕 開(kāi)裂開(kāi)裂;（2）小孔）小孔(點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕):腐蝕集中在小點(diǎn)位置，深部發(fā)展，可穿孔腐蝕集中在小點(diǎn)位置，深部發(fā)展，可穿孔;（3）晶間腐蝕）晶間腐蝕:腐蝕發(fā)生在晶粒邊界并沿晶界發(fā)展腐蝕發(fā)生在晶粒邊界并沿晶界發(fā)展;（4）電偶腐蝕）電偶腐蝕:不同電極電位金屬接觸，某金屬優(yōu)先快速腐

20、蝕不同電極電位金屬接觸，某金屬優(yōu)先快速腐蝕;（5）縫隙腐蝕）縫隙腐蝕:腐蝕選擇地發(fā)生在縫隙內(nèi)或結(jié)構(gòu)隱蔽位置腐蝕選擇地發(fā)生在縫隙內(nèi)或結(jié)構(gòu)隱蔽位置;（6）選擇性腐蝕）選擇性腐蝕:合金中某些組分優(yōu)先溶解，如黃銅脫鋅。合金中某些組分優(yōu)先溶解，如黃銅脫鋅。 （7）氫脆）氫脆:H原子滲入金屬內(nèi)部，金屬變脆，應(yīng)力下發(fā)生脆裂。原子滲入金屬內(nèi)部，金屬變脆，應(yīng)力下發(fā)生脆裂。金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)331.4 金屬腐蝕速度的表示法金屬腐蝕速度的表示法 1、失質(zhì)法：當(dāng)腐蝕產(chǎn)物易被清除時(shí)表示為、失質(zhì)法：當(dāng)腐蝕產(chǎn)物易被清除時(shí)表示為 一、質(zhì)量指標(biāo)一、質(zhì)量指標(biāo)(Quality Index)

21、 StmmV10V失質(zhì)指標(biāo)（g/m2h）m0試樣腐蝕前金屬的質(zhì)量（g）m1試樣發(fā)生腐蝕且清除腐蝕產(chǎn)物后金屬的質(zhì)量（g）S試樣表面積（m2）t腐蝕時(shí)間（h）單位時(shí)間內(nèi)單位表面腐蝕金屬的質(zhì)量表示腐蝕速度，稱(chēng)為金單位時(shí)間內(nèi)單位表面腐蝕金屬的質(zhì)量表示腐蝕速度，稱(chēng)為金屬腐蝕的質(zhì)量指標(biāo)屬腐蝕的質(zhì)量指標(biāo)。 金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)34 2 增質(zhì)法：增質(zhì)法： V+增質(zhì)指標(biāo)增質(zhì)指標(biāo)(g/m2 h); m2帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)金屬的質(zhì)量（帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)金屬的質(zhì)量（g）。）。 增質(zhì)法的最大缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的間接性。所測(cè)得的數(shù)據(jù)包括增質(zhì)法的最大缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的間接性。所測(cè)得的數(shù)據(jù)包括腐蝕產(chǎn)物的質(zhì)量

22、，通過(guò)分析腐蝕產(chǎn)物，換算有多少金屬腐蝕產(chǎn)物的質(zhì)量，通過(guò)分析腐蝕產(chǎn)物，換算有多少金屬材料本身被腐蝕。當(dāng)腐蝕產(chǎn)物復(fù)雜時(shí)，換算也較困難。材料本身被腐蝕。當(dāng)腐蝕產(chǎn)物復(fù)雜時(shí)，換算也較困難。StmmV02金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)35 二、二、 深度指標(biāo)深度指標(biāo)(Depth Index) 金屬的厚度因腐蝕而減少的量，以線量單位表示，并換算成單金屬的厚度因腐蝕而減少的量，以線量單位表示，并換算成單位時(shí)間時(shí)間的數(shù)值。位時(shí)間時(shí)間的數(shù)值。 L2 L1 Vt = mm/ y tVt 深度指標(biāo)的腐蝕速率，毫米深度指標(biāo)的腐蝕速率，毫米/年，年，L1 腐蝕前深度腐蝕前深度, L2 腐蝕后

23、深度，腐蝕后深度，t 腐蝕時(shí)間。腐蝕時(shí)間。 V-與與Vt互換：互換： 24365 V1 = V- = 8.76 V- / (mm/y ) 1002 材料密度材料密度 (g/cm3 )金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)36 三、三、 電流指標(biāo)電流指標(biāo)（Electric Current Density Method) 在金屬的電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，金屬被腐蝕的同時(shí)釋放出電子。在金屬的電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，金屬被腐蝕的同時(shí)釋放出電子。 釋放電子數(shù)量越多，輸出的電量越多，說(shuō)明金屬被溶解得越多。釋放電子數(shù)量越多，輸出的電量越多，說(shuō)明金屬被溶解得越多。金屬電極輸出的電量與金屬電極的溶解量

24、之間的定量關(guān)系用金屬電極輸出的電量與金屬電極的溶解量之間的定量關(guān)系用Faraday定律表示。定律表示。金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)37 根據(jù)根據(jù)Faraday定律，當(dāng)電極通過(guò)的電量為定律，當(dāng)電極通過(guò)的電量為1F(1F=96500C/mol)時(shí)，電極上參加反應(yīng)的物質(zhì)量為時(shí)，電極上參加反應(yīng)的物質(zhì)量為1mol。即當(dāng)電極通過(guò)。即當(dāng)電極通過(guò)1F的電的電量時(shí)，電極上陽(yáng)極溶解或陰極沉積的金屬量恰為量時(shí)，電極上陽(yáng)極溶解或陰極沉積的金屬量恰為1mol。故可。故可算出溶解的金屬量：算出溶解的金屬量：MItmzFm陽(yáng)極金屬溶解的金屬量(g)；I電流強(qiáng)度(A)；t反應(yīng)時(shí)間(s)；It電極上通過(guò)的電量(Coulomb)； M金屬的摩爾質(zhì)量。金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)38StmVcorrMVizFtcorrmMViStzFcorrImizFSMSt對(duì)于全面均勻腐蝕，電密對(duì)于全面均勻腐蝕，電密icorr=I/S，將上式代入得，將上式代入得顯然icorrm，又因?yàn)楣矢g深度指標(biāo)與腐蝕電密的關(guān)系為：金屬腐蝕與防護(hù)（金屬腐蝕與防護(hù)（2011-2012學(xué)年學(xué)年)391.5 學(xué)科概況、研究?jī)?nèi)容及任務(wù)學(xué)科概況、研究?jī)?nèi)容及任務(wù)交叉性交叉性 綜合性綜合性 復(fù)雜性復(fù)雜性 多學(xué)科多學(xué)科材料腐蝕科材料腐蝕科學(xué)學(xué)/ 防護(hù)技