第四章 表面腐蝕基本理論

1、第四章第四章 表面腐蝕基本理論表面腐蝕基本理論基本要求基本要求 1.了解了解金屬腐蝕的危害。 2.了解了解金屬腐蝕的定義和分類方法。 3.掌握掌握金屬腐蝕原理的相關內容。 4. 掌握掌握防止控制金屬腐蝕的各種措施。引言 腐蝕：材料與環(huán)境介質發(fā)生化學和電化學作用，引起材料的退化與破壞。 考慮到金屬是一種應用廣泛的工程材料，通常意義上的腐蝕指的是金屬腐蝕。因此本章學習僅限于金屬表面腐蝕。腐蝕 金屬腐蝕常見的金屬腐蝕(Metal Etching)現(xiàn)象 鋼鐵生銹（鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O）Rusting in Air鋼鐵的電化學腐蝕示意圖銅器表面生成一層薄薄的銅綠銅綠的主要成分是Cu2(OH

2、)2CO3 玻璃腐蝕玻璃腐蝕 （Glass Etching） 除了購買玻璃專用的防蝕劑外，亦可以利用金屬的防蝕劑，當然最簡單的可以用書局買到的膠貼。兩者最大的分別是，防蝕劑可以畫出深淺，它將會影響腐蝕的具有不同的深淺度；而膠貼比較易買到，便宜、使用時較為清潔，不過腐蝕表很平均，邊緣非常整齊，較機械性。玻璃的腐蝕材料主要是含有氫氟酸的溶液，它與硝酸一樣具有強力的腐蝕性，而且會釋出嗆鼻的氣味，使用時須要加倍謹慎，如無經(jīng)驗敬請向閣下之導師求教。氫氟酸只腐蝕含石英質的物質，包括陶瓷表面，因此盛器最好由塑膠製造。除非需要裏外也需要腐蝕，否則杯裏盛水便可以了。杯上表面的石英質會慢慢被溶液腐蝕，掉下一顆顆的

3、石英粉，因此水底會慢慢堆了一層雪似的東西，間中需要清理以免防礙腐蝕進行。完成效果 腐蝕會造成重大的直接或間接的經(jīng)濟損失腐蝕會造成重大的直接或間接的經(jīng)濟損失 金屬材料使用量的90%以上以上是鋼鐵，全世界現(xiàn)存的鋼鐵及金屬設備大約每年腐蝕率為10%，全世界每年因腐蝕損失約高于7000億美元，一般看來，由于腐蝕所造成的經(jīng)濟損失約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的24%，由此可見，金屬腐蝕問題十分嚴重和普通。 現(xiàn)代海洋工程中金屬使用量的80%也是鋼鐵，而在海洋中的鋼鐵腐蝕速度約十倍十倍于大氣中的腐蝕速度，隨著海洋開發(fā)，海上交通，港口建設的發(fā)展，如何加強海洋腐蝕與防護問題已成為世界各國面臨的重大問題，我國海沿線已長達一萬

4、八千多公里，加強腐蝕與防護問題更是十分突出。 金屬腐蝕，特別是應力腐蝕和腐蝕疲勞，金屬腐蝕，特別是應力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災難性重大事故，危及人身安往往會造成災難性重大事故，危及人身安全。全。 腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量能源。能源。 石油、化工、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中，因腐蝕石油、化工、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中，因腐蝕所造成的設備跑、冒、滴、漏，不但造成所造成的設備跑、冒、滴、漏，不但造成經(jīng)濟損失，還可能使有毒物質泄漏，造成經(jīng)濟損失，還可能使有毒物質泄漏，造成環(huán)境污染，危及人們的健康。環(huán)境污染，危及人們的健康。 腐蝕還可能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進步的障腐蝕還可

5、能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進步的障礙。礙。 英國早期的Conway發(fā)動機的鋁轉子葉片，常因晶間腐蝕和點蝕導致葉片根部產(chǎn)生應力集中而斷裂。項目金額英鎊零件更換費20000勞務成本費8500運營損失及附加費 11000合計每臺損失費39500早期設計的18臺RR Conway 發(fā)動機的壓氣機壓片斷裂導致的平均損失費 將所有未發(fā)生點蝕的葉片用化學法清洗化學法清洗，并用剛玉（Al2O3）砂子進行噴砂噴砂，以除去腐蝕產(chǎn)物以及鉻酸液鈍化膜中陷入的氯離子。延長噴砂（噴丸噴丸）處理時間，以提高表面疲勞強度。然后將葉片在鉻酸中進行陽極氧化處理陽極氧化處理。這樣得到的氧化膜的耐蝕性比只進行鉻酸鹽鈍化高得多。最后再噴噴涂

6、涂有機硅環(huán)氧漆。葉片進行這樣改進后的表面防護，每臺發(fā)動機只增加成本費只增加成本費250英英鎊鎊，卻可使壓氣機葉片的壽命延長到原來壽命延長到原來的的3倍以上倍以上。 金屬材料的三種主要破壞形式：斷裂,磨損和腐蝕。 斷裂斷裂是指金屬構建受力超過其彈性極限、是指金屬構建受力超過其彈性極限、塑性極限而發(fā)生的破壞塑性極限而發(fā)生的破壞。可從不同角度分為脆性斷裂、塑性斷裂、穿晶斷裂、機械斷裂等。斷裂的結果，使構件失效，但金金屬材料本身還可重新熔煉再用屬材料本身還可重新熔煉再用。 磨損磨損是指金屬表面與其相接觸的物體或與是指金屬表面與其相接觸的物體或與其周圍環(huán)境發(fā)生相對運動，因摩擦而產(chǎn)生其周圍環(huán)境發(fā)生相對運動

7、，因摩擦而產(chǎn)生的損耗或破壞的損耗或破壞。它是個漸變過程。有時磨損了的零件還可修復。例如，用電刷鍍可修復輕微磨損的軸。金屬腐蝕的定義 金屬的腐蝕金屬的腐蝕:是金屬在環(huán)境的作用下所引起的破壞是金屬在環(huán)境的作用下所引起的破壞或變質或變質。 環(huán)境環(huán)境:是指和金屬接觸的物質是指和金屬接觸的物質。 例如自然存在的大氣、海水、淡水、土壤等，以及生產(chǎn)生活用的原材料和產(chǎn)品。 由于這些物質和金屬發(fā)生化學作用化學作用或電化學作用電化學作用引起金屬的腐蝕，在許多功能情況下還同時存在機械力、射線、電流、生物等的作用。金屬發(fā)生腐蝕的部分，由單質變成化合物，至使生銹、開裂、穿孔、變脆等。因此，在絕大多數(shù)的情況下，金屬腐蝕的

8、過程是冶金的逆過程。 腐蝕的分類 由于腐蝕領域廣而且多種多樣，因此有不同的分類方法，最常見的是從下列不同角度分類： 腐蝕環(huán)境； 腐蝕機理； 腐蝕形態(tài)類型； 金屬材料； 應用范圍或工業(yè)部門； 防護方法?；瘜W腐蝕化學腐蝕和和電化學腐蝕電化學腐蝕的比較的比較 化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟氧化劑直接接觸不純金屬或合金跟電解質溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質金屬被氧化的過程較活潑的金屬被氧化的過程相互關系化學腐蝕和電化學腐蝕往往同時發(fā)生略。 （）按腐蝕過程的分，主要有化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕化學腐蝕是金屬和環(huán)境介質直接發(fā)生化學作用而產(chǎn)生的損壞，在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)沒有電流產(chǎn)生生。例如金屬

9、在高溫的空氣中或氯氣中的腐蝕，非電解質對金屬的腐蝕等。引起金屬化學腐蝕的引起金屬化學腐蝕的介質不能導電介質不能導電。電化學腐蝕電化學腐蝕是金屬在電解質溶液中發(fā)生電化學作用而引起的損壞，在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生。引起電化學腐蝕的介質都能導電引起電化學腐蝕的介質都能導電。例如，金屬在酸、堿、鹽、土壤、海水等介質中的腐蝕。 電化學腐蝕與化學腐蝕的主要區(qū)別主要區(qū)別在于它可以分解為兩個相互獨立而又同時進行的陰極過程和陽極過程，而化學腐蝕沒有這個特點。電化學腐蝕比化學腐蝕更為常見和普遍。 碳鋼在酸溶液中溶解(腐蝕) 陽極反應： 陰極反應： 總反應： 在陽極區(qū)鐵被氧化為Fe2離子，所放出的電子由陽極

10、（Fe）流至鋼中的陰極（Fe3C）上，被H離子吸收而還原成氫氣。eFeFe22222HeH222HFeHFe碳鋼在中性水溶液中腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe為例）為例）析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜酸性較強水膜酸性較強（pH4.3）水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性 電電極極反反應應 負負極極Fe-2e = Fe2+ 正正極極2H+2e- =H2O2+2H2O+4e- =4OH總反應式總反應式Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2按腐蝕形態(tài)分類 (a)均勻腐蝕（全面腐蝕）； (b)點蝕（孔蝕）； (c)晶間腐蝕； (d)剝蝕；

11、(e)電偶腐蝕； (f)縫隙腐蝕； (g)應力腐蝕斷裂； (h)腐蝕疲勞。 不同腐蝕形態(tài)所占的比例（1968-1971年，美國） （）按金屬腐蝕破壞的形態(tài)和腐蝕區(qū)的分布，分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕，是指腐蝕分布于整個金屬的表面。全面腐蝕有各處的腐蝕程度相同的均勻腐蝕；也有不同腐蝕區(qū)腐蝕程度不同的非均勻腐蝕。在用酸洗液清洗鋼鐵、鋁設備時發(fā)生的腐蝕一般屬于均勻腐蝕。而腐蝕主要集中在金屬表面的某些區(qū)域稱為局部腐蝕。盡管此種腐蝕的腐蝕量不大，但是由于其局部腐蝕速度很大，可造成設備的嚴重破壞，甚至爆炸，因此，其危害更大。金屬在不同的環(huán)境條件下可以發(fā)生不同的局部腐蝕。例如孔蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、晶

12、間腐蝕、磨損腐蝕等。 還有按腐蝕的環(huán)境條件把腐蝕分為高溫腐蝕和常溫腐蝕；干腐蝕和濕腐蝕等。 1.哪種裝置可以形成原電池？2.指出正、負極溶液上各發(fā)生什么變化？3.電子的流動方向如何？組成原電池的條件:有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極電極材料均插入電解質溶液中兩極相連形成閉合電路上圖各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是： X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為： A) XYZB) XZY C) YXZD) YZX 在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)在同一電解質溶液中，金

13、屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：律如下： A.有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕 B.原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕 C.電解原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕 D.化學腐蝕化學腐蝕 電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕銅鋅原電池銅鋅原電池 丹尼爾電池：4.1 金屬表面的電化學腐蝕 4.1.1 腐蝕的起因電化學裝置 原電池、電解池 陽極發(fā)生氧化反應的電極 陰極發(fā)生還原反應的電極 正極電勢(電位)較高的電極 負極電勢(電位)較低的電極電流（正電荷）在外電路上從正極流向負極。 原電池原電池電解池電解池電鍍池電鍍池定

14、義定義化學能轉變成電能的化學能轉變成電能的裝置。裝置。將電能轉變成化學能將電能轉變成化學能的裝置。的裝置。應用電解原理在某些金屬應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的表面鍍上一層其它金屬的裝置。裝置。形成形成條件條件活動性不同兩電極活動性不同兩電極電解質溶液電解質溶液形成閉合回路形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質溶電極插人電解質溶液液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極待鍍金屬接電源負極電鍍液須含有鍍層金屬電鍍液須含有鍍層金屬的離子的離子電極電極名稱名稱負極：較活潑金屬；負極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬正極：較不活

15、潑金屬(或能導電的非金屬等或能導電的非金屬等)陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連陰極：電源負極相連陽極：鍍層金屬；陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陰極：鍍件電極電極反應反應負極：氧化反應負極：氧化反應正極：還原反應正極：還原反應陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應原電池、電解池、電鍍池的比較原電池、電解池、電鍍池的比較4.1.2 電位pH圖 金屬的電化學腐蝕絕大多數(shù)是金屬同水溶液相接觸時發(fā)生的腐蝕過程。水溶液中除了其他離子外，總有H+和0H-離子。這兩種離子含量的多少由溶液的pH值表示。 電位電位pH圖：

16、圖：是以電位為縱坐標以電位為縱坐標，pH值為值為橫坐標橫坐標的電化學相圖。根據(jù)參與電極反應的物質不同，電位pH圖上的曲線可分為三類： 1. 反應只與電極電位有關，而與溶液的反應只與電極電位有關，而與溶液的pH值無關。值無關。 如反應： 式中R表示物質的還原態(tài)（Reduce），O表示物質的氧化態(tài)（Oxide）。x和y表示反應中R和O的化學計量系數(shù)。N為參與反應的電子數(shù)，對應于此反應的平衡電位表達式為： 式中a為活度，E0為標準電極電位，這類反應的電極電位與pH值無關，只要知道反應物和生成物離子的活度，就可計算出反應的電位。在電位pH圖上這類反應為一水平線。neyOxRxRyOaanFRTEEln

17、0 2. 2. 反應只與反應只與pHpH值有關，而與電極電位無關。值有關，而與電極電位無關。 例如，沉淀反應： 和水解反應： 這些反應中有H或OH，但無電子參加反應，因此是化學反應，而不是電極反應。這類反應的通式可寫為：HOHFeOHFe2)(2222HOFeOHFe6323223mHqBOzHyA2 其平衡常數(shù)K為： 因 可得 可見，pH值與電位無關值與電位無關，在一定溫度下，K一定，若給定 ，則pH值也將固定。因此，這類反應 在電位pH圖上是平行于縱軸的垂 直線。yAmHqBaaaKHapHlgqBnAaamKmpHlg1lg1qBnAaa 3. 反應即同電極電位有關，又與溶液的反應即同電

18、極電位有關，又與溶液的pH值有關。值有關。 例如：這類反應的特點是氫離子（或氫氧根離子）和電子都參加反應。反應的通式可寫成：eHOFeOHFe8843432eHOFeOHFe26323222nemHyOOzHxR2 其電位表達式為： 可見，在一定溫度下，反應的平衡條件既與電位有關，又與溶液的pH有關。它們在電位pH圖上的平衡線是一組斜線。 （平衡電位隨pH值升高而降低）xRmHyOORORaaanFRTEEln/0/xRyOORORaanFRTpHnFmRTEElg3 . 23 . 2/0/電位pH圖的繪制 一般可按下列步驟繪制給定體系的電位pH圖： 1）列出體系中各物質的組成、狀態(tài)及其標準化

19、學位o或標準生成自由能Gm,f0。 2）列出各有關物質間可能發(fā)生的化學反應平衡方程式，并計算相應的電位或pH表達式。 3）在電位pH坐標圖上畫出各反應對應的平衡線，最后匯總成綜合的電位pH圖。略。電位-pH圖是從熱力學說明陰極保護的理論基礎。圖2是根據(jù)熱力學計算獲得的Fe-H2O系電位-pH圖。可以看出，在pH=67的中性水中，鐵呈活化腐蝕狀態(tài)；通過外加負電流的陰極極化，可使鐵的電極電位從腐蝕區(qū)進入免蝕區(qū)。對鐵，這是一個熱力學穩(wěn)定區(qū)，金屬腐蝕停止，即此時鐵獲得了陰極保護。 電位電位-pH圖方面圖方面 金屬界面反應玘陰極保護的圖解說明金屬界面反應玘陰極保護的圖解說明 圖3給出了鐵在NaCl水溶液

20、（或土壤）中于金屬界面處發(fā)生的電化學腐蝕反應過程，以及陰極保護系統(tǒng)通過鎂陽極或外電源產(chǎn)生的外加負電流對這些反應過程的作用影響，說明了各種反應質點和反應產(chǎn)物的存在和傳遞。由于陰極保護系統(tǒng)通過犧牲陽極或外電源，能對金屬提供足夠量的電子（施加所需的負電流），使金屬界面呈負電性和達到足夠負的電極電位，從而抑阻氧化反應（FeFe2+2e）；此時還原反應所需電子完全從犧牲陽極或外電源獲得。由此實現(xiàn)了陰極保護，停止了金屬的腐蝕過程。 圖圖3 鐵在鐵在NaCI水溶液中于金屬界面處的電化學腐蝕反應過程及陰極保護作用的圖解說明水溶液中于金屬界面處的電化學腐蝕反應過程及陰極保護作用的圖解說明電位pH圖的應用 1）預

21、測反應的自發(fā)方向，從熱力學上判斷金屬腐蝕趨勢； 2）估計腐蝕產(chǎn)物的成分； 3）預測減緩或防止腐蝕的環(huán)境因素，選擇控制腐蝕的途徑。理論電位pH圖的局限性 1）由于金屬的理論電位一pH圖是一種以熱力學為基礎的電化學平衡圖，因此它只能預示金屬腐蝕傾向的大小，而不能預測腐蝕速度的大小。 2）圖中的各條平衡線，是以金屬與其離子之間或溶液中的離子與含有該離子的腐蝕產(chǎn)物之間建立的平衡為條件的，但在實際腐蝕情況下，可能偏離這個平衡條件。 3）電位一pH四只考慮了OH+這種陰離子對平衡的。但在實際腐蝕環(huán)境中，往往存在Cl、SO42、PO43等陰離子，它們可能因發(fā)生一些附加反應而使問題復雜化。 4）理淪電位一pH

22、圖中的鈍化區(qū)并不能反映出各種金屬氧化物、氫氧化物等究竟具有多大的保護性能。 5）繪制理論電位一pH圖時，往往把金屬表面附近液層的成分和pH值大小等同于整體的數(shù)值。實際腐蝕體系中，金屬表面附近和局部區(qū)域內的pH值與整體溶液的pH值其數(shù)值往往并不相同。金屬防護的幾種重要方法金屬防護的幾種重要方法 改變金屬內部的組織結構，制成合金。改變金屬內部的組織結構，制成合金。 在金屬表面覆蓋保護層。在金屬表面覆蓋保護層。 電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極或電解電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極或電解 池的陰極而受到保護。池的陰極而受到保護。 在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：在同一電解質溶

23、液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕腐蝕有防腐措施的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序如下：防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕【特別提示【特別提示】4.2 金屬的鈍化 (Metal Passivation) 有的金屬（或合金）由于受某些氧化劑作用后其表面狀況發(fā)生了改變，使金屬（或合金）的化學活性大大降低，耐腐蝕性大大增強，這種現(xiàn)象稱為金屬的鈍化金屬的鈍化。（看

24、書）掌握內容 1. 什么是鈍化， 過鈍化？ 2. 化學鈍化、電化學鈍化的原理. 3. 掌握鈍化金屬的典型陽極極化曲線圖. 4. 陽極保護與陰極保護的區(qū)別. 5. 金屬的自鈍化現(xiàn)象. 6. 那些因素會導致鈍化的金屬又被活化？http:/ 金屬的陽極過程是指金屬作為陽極時，在一定的外電勢下發(fā)生的陽極溶解過程，如下式所示: MM n+ + ne- 此過程只有在電極電位大于其熱力學電位時才能發(fā)生。陽極的溶解速度隨電位變正而逐漸增 大。這是正常的陽極溶出，但當陽極電位正到某一數(shù)值時，其溶解速度達到一最大值。此后 陽極溶解速度隨著電位變正，反而大幅度的降低，這種現(xiàn)象稱為金屬的鈍化現(xiàn)象。 略。穩(wěn)態(tài)電位E0致

25、鈍電位Epp臨界電流密度或致鈍電流密度ipp初始穩(wěn)態(tài)鈍化電位Ep維鈍電流密度ip過鈍化電位Etp 曲線表明，電位從a點開始上升(即電位向正方向移動)，電流密度也隨之增加，電位超過b點以后，電流密度迅速減至很小，這是因為在金屬表面上生成了一層電阻高、耐腐蝕的鈍化膜。到達c點以后，電位再繼續(xù)上升，電流仍保持在一個基本不變的很小的數(shù)值上，電位升到d點時，電流又隨電位的上升而增大。 略。金屬的自鈍化 沒有任何外加極化的情況下，由于腐蝕介質的氧化劑(去極化劑)的還原引起的金屬的鈍化，稱為金屬的自鈍化。 要實現(xiàn)金屬的自鈍化，必須滿足下列兩個條件。 (1) 氧化劑的氧化還原平衡電位E0，C要高于該金屬的致鈍

26、電位EPP，即E0，CEPP； (2) 在致鈍電位EPP下，氧化劑陰極還原反應的電流密度iC必須大于該金屬的致鈍電流密度iPP，即在EPP下iCiPP。4.3 自然條件下的金屬腐蝕第一個例子電熱水器不銹鋼內膽的陰極保護 電熱水器用于家庭和工業(yè)用水的加熱，決定電熱水器使用壽命使用壽命與制造成本制造成本的關鍵部件即是熱水器的內膽熱水器的內膽。內膽材料有不銹鋼內膽、搪瓷內膽、鍍鋅內膽和特殊噴涂內膽幾種。根據(jù)有關市場調查，目前中國電熱水器市場上采用不銹鋼內膽和搪瓷內膽兩種類型居多。內膽采用何種材料，相關制造工藝及保護措施至關重要。 通常認為，不銹鋼在許多環(huán)境中是不需要什么方式保護的，但伴隨著不銹鋼內膽

27、熱水器的市場的不斷擴大，腐蝕穿孔的事故時有發(fā)生，并且集中在特定的地區(qū)或者城市的生活小區(qū)。經(jīng)檢查，熱水器不銹鋼內膽的腐蝕內膽的腐蝕9595以上發(fā)生在焊縫附近以上發(fā)生在焊縫附近。因此，弄清電熱水器不銹鋼內膽腐蝕的原因不銹鋼內膽腐蝕的原因及找到適合的防護方法找到適合的防護方法有著十分重要的意義。 通常不銹鋼表面可生成保護性的鈍化膜，而且此膜還有自我修補的機能，這就可使鈍化膜在溶液中處于不斷溶解和隨時形成的動態(tài)平衡狀態(tài)。但是但是在含在含C1C1的中性水的中性水中，由于中，由于C1C1的離子半徑較小，容易穿透的離子半徑較小，容易穿透不銹鋼的鈍化膜，破壞鈍化膜的平衡狀態(tài)不銹鋼的鈍化膜，破壞鈍化膜的平衡狀態(tài)

28、。如果不銹鋼表面存在硫化物夾雜，晶介碳化物或其它弱點，孔蝕孔蝕就先在這些地方形成，并能使蝕孔不斷擴大和加深。 不銹鋼內膽是由不銹鋼板材經(jīng)過氬弧焊接而成，焊接溫度在1300左右，自然冷卻，在焊接熱影響區(qū)，不銹鋼的組織結構必然發(fā)生變化，形成貧貧鉻區(qū)鉻區(qū)或碳化物、硫化物夾雜碳化物、硫化物夾雜，這些夾雜物極有可能成為孔蝕的活性點，這也就是不銹鋼內膽在焊縫附近產(chǎn)生孔蝕的重要原因。在腐蝕較為嚴重的水介質中，不銹鋼表面不易生成鈣鎂沉積層，使侵蝕性陰離子（如C1）容易在金屬表面吸附并產(chǎn)生活化點，從而發(fā)展成孔蝕。NaClO是城市自來水處理常用的殺菌劑。在城市自來水中總是殘留著一定濃度的NaClO，這就是造成和加

29、速不銹鋼孔蝕的重要因素。 此外，溫度溫度對不銹鋼的腐蝕也有重要影響，試驗證明304不銹鋼在90左右腐蝕失重最大。 如何防止腐蝕的發(fā)生，延長使用壽命？ 焊縫區(qū)的腐蝕屬電化學腐蝕，因此，采用電化學保護陰極保護必將獲得理想的結果。 不銹鋼內膽的陰極保護: 犧牲陽極法陰極保護（SACP）： 強制電流法陰極保護（ICCP） ：犧牲陽極法陰極保護（SACP） 目前，在電熱水器中使用鎂棒保護就屬于犧牲陽極法陰極保護（SACP）。實踐證明其防腐保護效果良好，為生產(chǎn)廠家實現(xiàn)“五年內內膽漏水保換五年內內膽漏水保換”的承諾提供了技術保障。以鈦鋼為內膽的電熱水器，如阿里斯頓系列產(chǎn)品阿里斯頓系列產(chǎn)品，在說明書的內膽剖面

30、圖上，注有“超大陽極鎂棒超大陽極鎂棒”的位置。這個裝置稱為棒狀鎂陽極，是金屬電化學防腐保護中的“犧牲”陽極法保護。它是將金屬內膽當作陰極，而鎂棒當作陽極。這樣陰極與陽極之間通過導電的水介質，形成一個原電池。電池的陽極鎂棒受腐蝕而自身消耗，而陰極內膽鋼體便受到保護。這樣在內膽搪瓷涂層產(chǎn)生裂紋或局部破損脫落時，內膽會產(chǎn)生一層鈍化膜，它和搪瓷層一樣，起到絕緣和防腐蝕作用。 強制電流法陰極保護（ICCP） 強制電流法陰極保護（ICCP）主要缺陷：（1）需要電流供電，違背節(jié)能原則；（2）需要恒電位裝置，增加產(chǎn)品成本；（3）保證100%通電率，不允許停電，這在用戶難以保證。 國內萬和集團生產(chǎn)出電熱水器內膽

31、國內萬和集團生產(chǎn)出電熱水器內膽技術有新突破技術有新突破 由我國熱水器行業(yè)龍頭企業(yè)萬和集團生產(chǎn)的萬和牌系列電熱水器，在選用內膽中一步到位，采用目前國際上最流行的鎳金不銹鋼鈍化耐壓內膽，以領先的無縫焊接技術和特殊的超聲波鈍化處理，經(jīng)權威專家檢測鑒定，具有超級耐壓、防腐防銹的優(yōu)越性能，徹底杜絕了象使用其他材質的內膽常見的漏水和銹化現(xiàn)象，可確保五年不漏水不銹蝕，使用壽命達年以上，廠家因此著重承諾，若五年內出現(xiàn)漏水現(xiàn)象可免費更換新機。金屬腐蝕的防護方法可以分為： 1）改變金屬材料本身。如改變材料成分或組織結構，研制耐蝕合金； 2）改變腐蝕介質。如加入緩蝕劑，改變介質的pH值等； 3）改變金屬介質體系的電

32、極電位。如陰極保護和陽極保護等。 4）借助表面涂層把金屬與腐蝕介質分開。 金屬防腐蝕的方法很多，主要有改善金屬的本質，把被保護金屬與腐蝕介質隔開，或對金屬進行表面處理，改善腐蝕環(huán)境以及電化學保護等。 1、改善金屬的本質 根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如，在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強防腐蝕能力。 2、形成保護層 在金屬表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬氣腐蝕性介質隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類，通常采用以下方法形成保護層： 金屬的磷化處理 鋼鐵制品去油、除銹后，放入