腐蝕與防護(hù)課件2013.6-1.

1、第 1 頁(yè)設(shè)備腐蝕與防護(hù)設(shè)備腐蝕與防護(hù)2012013 3年年7 7月月第 2 頁(yè) 一、腐蝕是安全的大敵一、腐蝕是安全的大敵 二、腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹二、腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹 設(shè)備腐蝕與防護(hù)設(shè)備腐蝕與防護(hù)第 3 頁(yè) 腐蝕是安全的大敵腐蝕是安全的大敵第 4 頁(yè)腐蝕是安全的大敵腐蝕是安全的大敵第 5 頁(yè)腐蝕是安全的大敵腐蝕是安全的大敵第 6 頁(yè)腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹 1 1、自發(fā)性、自發(fā)性 2 2、普遍性、普遍性 3 3、隱蔽性、隱蔽性第 7 頁(yè)腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹 1 1、按照腐蝕機(jī)理分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕按照腐蝕機(jī)理分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕 2 2、按照腐蝕形態(tài)分：全面腐蝕、局部

2、腐蝕、按照腐蝕形態(tài)分：全面腐蝕、局部腐蝕 3 3、按照腐蝕環(huán)境分：大氣腐蝕、土壤腐蝕、生、按照腐蝕環(huán)境分：大氣腐蝕、土壤腐蝕、生物腐蝕、高溫氣體腐蝕等物腐蝕、高溫氣體腐蝕等第 8 頁(yè)金屬腐蝕金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)的實(shí)質(zhì)金屬的腐蝕金屬的腐蝕種類種類原理原理區(qū)別區(qū)別聯(lián)系聯(lián)系金屬的腐蝕金屬的腐蝕金屬原子失去電子被氧化而消耗的過(guò)程：金屬原子失去電子被氧化而消耗的過(guò)程：M-ne-=Mn+。 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬和其它物質(zhì)金屬和其它物質(zhì)直接接直接接觸觸發(fā)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)而而引起的腐蝕引起的腐蝕不純金屬或合金發(fā)生不純金屬或合金發(fā)生原電池原電池反應(yīng)，使反應(yīng)，使較活潑較活潑的金屬失電的

3、金屬失電子被氧化而引起的腐蝕子被氧化而引起的腐蝕直接直接發(fā)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)發(fā)生發(fā)生原電池原電池反應(yīng)反應(yīng)腐蝕過(guò)程腐蝕過(guò)程無(wú)無(wú)電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生有有電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生金屬被腐蝕金屬被腐蝕較活潑較活潑金屬被腐蝕金屬被腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)電化學(xué)腐蝕腐蝕更普遍更普遍，速率更快。，速率更快。 第 9 頁(yè) 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。其特點(diǎn)是：學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。其特點(diǎn)是：它至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)它至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)，一個(gè)陰極反應(yīng)，一個(gè)陰極反應(yīng)。腐蝕反應(yīng)過(guò)程中。腐蝕反應(yīng)過(guò)

4、程中電子通過(guò)金屬?gòu)年?yáng)極區(qū)流電子通過(guò)金屬?gòu)年?yáng)極區(qū)流向陰極區(qū)向陰極區(qū)，其結(jié)果必然伴隨著電流的產(chǎn)生。，其結(jié)果必然伴隨著電流的產(chǎn)生。 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕第 10 頁(yè) 電化學(xué)腐蝕是最普遍、最常見(jiàn)的腐蝕電化學(xué)腐蝕是最普遍、最常見(jiàn)的腐蝕。 例如金屬在大氣、海水、土壤和各種電解質(zhì)溶液中的腐例如金屬在大氣、海水、土壤和各種電解質(zhì)溶液中的腐蝕都屬此類。一般情況下，應(yīng)力腐蝕，疲勞腐蝕、磨損腐蝕蝕都屬此類。一般情況下，應(yīng)力腐蝕，疲勞腐蝕、磨損腐蝕、生物腐蝕等都是電化學(xué)腐蝕并伴隨著其它條件而共同產(chǎn)生、生物腐蝕等都是電化學(xué)腐蝕并伴隨著其它條件而共同產(chǎn)生的。的。電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕第 11 頁(yè)1、在潮濕的空氣中：水膜呈、

5、在潮濕的空氣中：水膜呈酸性酸性的介質(zhì)的介質(zhì)負(fù)極：負(fù)極：Fe 2e = Fe2+總反應(yīng)：總反應(yīng)： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2正極：正極：2H+ + 2e = H2析析氫腐蝕氫腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕第 12 頁(yè)2、在潮濕的空氣中：水膜呈、在潮濕的空氣中：水膜呈中性中性或或弱酸弱酸 性性的的介質(zhì)介質(zhì)負(fù)極：負(fù)極：2Fe - 4e =2Fe2+正極：正極：O2 + 2H2O + 4e = 4OH總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3nH2O吸吸氧腐蝕氧腐蝕 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕第 13

6、頁(yè) 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。其特點(diǎn)是金屬表面的原子與非電解質(zhì)中的氧而引起的破壞。其特點(diǎn)是金屬表面的原子與非電解質(zhì)中的氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物，而化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物，而沒(méi)有電流產(chǎn)沒(méi)有電流產(chǎn)生生。 金屬在高溫氣體中的硫腐蝕，以及金屬的高溫氧化均屬金屬在高溫氣體中的硫腐蝕，以及金屬的高溫氧化均屬于化學(xué)腐蝕。于化學(xué)腐蝕。 金屬化學(xué)腐蝕金屬化學(xué)腐蝕第 14 頁(yè)金屬化學(xué)腐蝕金屬化學(xué)腐蝕第 15 頁(yè)金屬化學(xué)腐蝕金屬化學(xué)腐蝕第 16 頁(yè)金屬化學(xué)腐蝕金屬化學(xué)腐蝕第 17 頁(yè)

7、金屬化學(xué)腐蝕金屬化學(xué)腐蝕第 18 頁(yè)腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹 1 1、按照腐蝕機(jī)理分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、按照腐蝕機(jī)理分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕 2 2、按照腐蝕形態(tài)分：全面腐蝕、局部腐蝕按照腐蝕形態(tài)分：全面腐蝕、局部腐蝕 3 3、按照腐蝕環(huán)境分：大氣腐蝕、土壤腐蝕、生、按照腐蝕環(huán)境分：大氣腐蝕、土壤腐蝕、生物腐蝕、高溫氣體腐蝕等。物腐蝕、高溫氣體腐蝕等。第 19 頁(yè)全面腐蝕全面腐蝕第 20 頁(yè)局部腐蝕局部腐蝕 腐蝕集中在金屬的局部地區(qū)，而其他部分幾乎腐蝕集中在金屬的局部地區(qū)，而其他部分幾乎沒(méi)有腐蝕或腐蝕很輕微，類型很多，主要包括：沒(méi)有腐蝕或腐蝕很輕微，類型很多，主要包括： 點(diǎn)蝕（小孔

8、腐蝕）點(diǎn)蝕（小孔腐蝕） 縫隙腐蝕縫隙腐蝕 晶間腐蝕晶間腐蝕 電偶腐蝕電偶腐蝕 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕 磨損腐蝕磨損腐蝕 。 第 21 頁(yè)點(diǎn)蝕成因及形貌點(diǎn)蝕成因及形貌點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕第 22 頁(yè)點(diǎn)腐蝕的破壞特征點(diǎn)腐蝕的破壞特征 (1)(1) 破壞高度集中破壞高度集中 (2)(2) 蝕孔的分布不均勻蝕孔的分布不均勻(3)(3) 蝕孔通常沿重力方向發(fā)展蝕孔通常沿重力方向發(fā)展 (4)(4) 蝕孔口很小，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易蝕孔口很小，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)。 (5)(5) 點(diǎn)蝕發(fā)生有或長(zhǎng)或短的孕育期點(diǎn)蝕發(fā)生有或長(zhǎng)或短的孕育期( (或誘導(dǎo)期或誘導(dǎo)期) )。 點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕第 23

9、 頁(yè)點(diǎn)蝕形貌示意圖點(diǎn)蝕形貌示意圖點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕第 24 頁(yè) ClCl、BrBr、I I使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、PHPH值下值下降、降、ClCl離子進(jìn)入等。離子進(jìn)入等。 點(diǎn)蝕的形成可分為引發(fā)和成長(zhǎng)點(diǎn)蝕的形成可分為引發(fā)和成長(zhǎng)( (發(fā)展發(fā)展) )兩個(gè)階段。在鈍兩個(gè)階段。在鈍態(tài)金屬表面上，蝕孔優(yōu)先在一些敏感位置上形成，這些態(tài)金屬表面上，蝕孔優(yōu)先在一些敏感位置上形成，這些敏敏感位置感位置( (即腐蝕活性點(diǎn)即腐蝕活性點(diǎn)) )包括：包括： (1)(1)晶界晶界( (特別是有碳化物析出的晶界特別是有碳化物析出的晶界) )，晶格缺陷，晶格缺陷 。(2)(2)非金屬夾雜，特別

10、是硫化物非金屬夾雜，特別是硫化物, ,如如FeSFeS、MnSMnS，是最為敏感的，是最為敏感的活性點(diǎn)?；钚渣c(diǎn)。 (3)(3)鈍化膜的薄弱點(diǎn)鈍化膜的薄弱點(diǎn)( (如位錯(cuò)露頭、劃傷等如位錯(cuò)露頭、劃傷等) )。 點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕第 25 頁(yè)腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹腐蝕類型簡(jiǎn)要介紹 1 1、含、含MoMo不銹鋼不銹鋼 2 2、酸洗鈍化、酸洗鈍化 3 3、避免死角、保證介質(zhì)流動(dòng)順暢、避免死角、保證介質(zhì)流動(dòng)順暢第 26 頁(yè)縫隙腐蝕縫隙腐蝕第 27 頁(yè) 縫隙腐蝕縫隙腐蝕 縫隙腐蝕縫隙腐蝕 屬于一種屬于一種特殊的點(diǎn)蝕現(xiàn)象特殊的點(diǎn)蝕現(xiàn)象, ,常和孔穴、墊片底面、常和孔穴、墊片底面、搭接縫、表面沉積物、螺栓帽和鉚釘下的縫隙中

11、積存搭接縫、表面沉積物、螺栓帽和鉚釘下的縫隙中積存的少量靜止溶液有關(guān)。的少量靜止溶液有關(guān)。 不銹鋼不銹鋼對(duì)縫隙腐蝕特別敏感對(duì)縫隙腐蝕特別敏感 縫隙尺寸縫隙尺寸 ：在在0.025 0.025 0.1 0.1毫米范圍毫米范圍。 寬度太小則溶液不能進(jìn)入，不會(huì)造成縫內(nèi)腐蝕；寬度太小則溶液不能進(jìn)入，不會(huì)造成縫內(nèi)腐蝕；寬度太大則不會(huì)造成物質(zhì)遷移困難，縫內(nèi)腐蝕和縫外寬度太大則不會(huì)造成物質(zhì)遷移困難，縫內(nèi)腐蝕和縫外腐蝕無(wú)大的差別。腐蝕無(wú)大的差別。 縫隙腐蝕縫隙腐蝕第 28 頁(yè)EvansEvans理論理論內(nèi)外金屬離子濃度差形成濃差電池內(nèi)外金屬離子濃度差形成濃差電池FontaneFontane-Greene-Gre

12、ene氧濃差理論，縫隙內(nèi)外氧的濃度差形氧濃差理論，縫隙內(nèi)外氧的濃度差形成濃差電池作用?？p隙內(nèi)局部?jī)?yōu)先溶解，發(fā)生陰極和陽(yáng)成濃差電池作用?？p隙內(nèi)局部?jī)?yōu)先溶解，發(fā)生陰極和陽(yáng)極反應(yīng)。氧消耗使縫隙內(nèi)陰極反應(yīng)受抑制，生成的極反應(yīng)。氧消耗使縫隙內(nèi)陰極反應(yīng)受抑制，生成的OH-OH-減少，減少，ClCl- -補(bǔ)充進(jìn)入縫隙補(bǔ)充進(jìn)入縫隙生成金屬鹽生成金屬鹽水解生成水解生成鹽酸鹽酸pHpH值降低值降低腐蝕加劇腐蝕加劇縫隙腐蝕縫隙腐蝕第 29 頁(yè)晶間腐蝕晶間腐蝕第 30 頁(yè)1.4 1.4 晶間腐蝕晶間腐蝕q 奧氏體和鐵素體不銹鋼特有的一種腐蝕形式奧氏體和鐵素體不銹鋼特有的一種腐蝕形式q 在晶界及附近區(qū)域發(fā)生選擇性腐蝕在

13、晶界及附近區(qū)域發(fā)生選擇性腐蝕使金屬破碎、強(qiáng)度喪失使金屬破碎、強(qiáng)度喪失1Cr18Ni9晶間腐蝕晶間腐蝕 Inconel800晶間腐蝕晶間腐蝕晶間腐蝕晶間腐蝕第 31 頁(yè) 晶間腐蝕指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料的晶粒晶間腐蝕指腐蝕主要發(fā)生在金屬材料的晶粒間界區(qū)，沿著晶界發(fā)展，即晶界區(qū)溶解速度遠(yuǎn)大間界區(qū)，沿著晶界發(fā)展，即晶界區(qū)溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒溶解速度。于晶粒溶解速度。發(fā)生晶間腐蝕的電化學(xué)條件：發(fā)生晶間腐蝕的電化學(xué)條件：（1 1）晶粒和晶界區(qū)的組織不同，因而電化學(xué)性質(zhì)存在顯）晶粒和晶界區(qū)的組織不同，因而電化學(xué)性質(zhì)存在顯著差異。著差異。內(nèi)因內(nèi)因（2 2）晶粒和晶界的差異要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下才能顯露出）晶粒和晶界

14、的差異要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下才能顯露出來(lái)。來(lái)。 外因外因 晶間腐蝕晶間腐蝕第 32 頁(yè) 敏化熱處理敏化熱處理 不銹鋼的晶間腐蝕常常是在不銹鋼的晶間腐蝕常常是在受到不正確的熱處理受到不正確的熱處理以以后發(fā)生的，使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕傾向的熱處理叫做敏后發(fā)生的，使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕傾向的熱處理叫做敏化熱處理。化熱處理。 奧氏體不銹鋼的敏化熱處理范圍為奧氏體不銹鋼的敏化熱處理范圍為450450 C C850850 C C。當(dāng)奧氏體不銹鋼在這個(gè)溫度范圍較長(zhǎng)時(shí)間加熱當(dāng)奧氏體不銹鋼在這個(gè)溫度范圍較長(zhǎng)時(shí)間加熱( (如焊接如焊接) )或緩慢冷卻，就產(chǎn)生了晶間腐蝕敏感性。鐵素體不銹鋼或緩慢冷卻，就產(chǎn)生了晶間腐蝕敏感性。

15、鐵素體不銹鋼的敏化溫度在的敏化溫度在900900 C C以上，而在以上，而在700-800700-800 C C退火可以消除退火可以消除晶間腐蝕傾向。晶間腐蝕傾向。 晶間腐蝕晶間腐蝕第 33 頁(yè)晶間腐蝕晶間腐蝕 不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于12%，當(dāng)溫度升高，特別是在，當(dāng)溫度升高，特別是在450800時(shí)，碳在不銹鋼晶粒時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，室溫時(shí)，碳在奧氏體中的熔內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，室溫時(shí)，碳在奧氏體中的熔解度很小，約為解度很小，約為0.02%0.03%，一般奧氏體不銹鋼中的碳含

16、量均，一般奧氏體不銹鋼中的碳含量均超過(guò)此值，故溶解不了多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，超過(guò)此值，故溶解不了多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，在晶間形成碳和鉻的化合物，如并和鉻化合，在晶間形成碳和鉻的化合物，如Cr23C6等（見(jiàn)圖等（見(jiàn)圖1）。而鉻的擴(kuò)散速度較小，來(lái)不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形）。而鉻的擴(kuò)散速度較小，來(lái)不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來(lái)自?shī)W氏體晶粒內(nèi)部，而是來(lái)自晶成的碳化鉻所需的鉻主要不是來(lái)自?shī)W氏體晶粒內(nèi)部，而是來(lái)自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界附近的鉻界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界附近的鉻的質(zhì)

17、量分?jǐn)?shù)低到小于的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于12%時(shí)，就形成相對(duì)的時(shí)，就形成相對(duì)的“貧鉻區(qū)貧鉻區(qū)”，“貧鉻貧鉻區(qū)區(qū)”電位下降，而晶粒本身仍維持高電位，晶粒與電位下降，而晶粒本身仍維持高電位，晶粒與“貧鉻區(qū)貧鉻區(qū)”之之間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶本身的溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度，解速度，“貧鉻區(qū)貧鉻區(qū)”作為陽(yáng)極與晶粒構(gòu)成大陰極小陽(yáng)極的微電偶作為陽(yáng)極與晶粒構(gòu)成大陰極小陽(yáng)極的微電偶電池，造成電池，造成“貧鉻區(qū)貧鉻區(qū)”的選擇性局部腐蝕，也就是晶間

18、腐蝕。的選擇性局部腐蝕，也就是晶間腐蝕。第 34 頁(yè)晶間腐蝕晶間腐蝕第 35 頁(yè)晶間腐蝕晶間腐蝕第 36 頁(yè)貧鉻理論貧鉻理論 不銹鋼在弱氧化性介質(zhì)中發(fā)生的晶間腐蝕不銹鋼在弱氧化性介質(zhì)中發(fā)生的晶間腐蝕( (這是最這是最常見(jiàn)的情況，因?yàn)椴讳P鋼一般都是在這種介質(zhì)中使用常見(jiàn)的情況，因?yàn)椴讳P鋼一般都是在這種介質(zhì)中使用) )，可以用貧鉻理論解釋?？梢杂秘氥t理論解釋。 （1 1）奧氏體不銹鋼）奧氏體不銹鋼 （2 2）鐵素體不銹鋼）鐵素體不銹鋼 晶間腐蝕晶間腐蝕第 37 頁(yè)金屬金屬鋼的成鋼的成分分*(%)CrNi Fe18.0 8.8余量余量700 700 攝攝氏度氏度725725攝氏攝氏度度750 750

19、攝攝氏度氏度775 775 攝攝氏度氏度 9.63 9.7 8.7 10.3 7.9 6.7 8.4 8.3 82.4 83.5 82.4 81.3在下列溫度敏化處理在下列溫度敏化處理2 2小時(shí)后小時(shí)后, ,晶間附近晶間附近區(qū)域的化學(xué)成分區(qū)域的化學(xué)成分(%)(%)敏化處理后不銹鋼晶界附近區(qū)的化學(xué)成分敏化處理后不銹鋼晶界附近區(qū)的化學(xué)成分另含另含0.22% C0.22% C測(cè)量方法測(cè)量方法: :敏化處理后敏化處理后, ,在冷濃硫酸中浸蝕在冷濃硫酸中浸蝕1010天天, ,分析溶液中分析溶液中Fe,Cr,NiFe,Cr,Ni的的相對(duì)含量相對(duì)含量. .晶間腐蝕晶間腐蝕第 38 頁(yè)（1 1）固溶處理，避免

20、敏化處理。）固溶處理，避免敏化處理。 （2 2） 加入穩(wěn)定元素鈦或鈮。加入穩(wěn)定元素鈦或鈮。 （3 3）降低含碳量，冶煉低碳）降低含碳量，冶煉低碳(C (C 0.03 0.03) )不銹鋼和超低碳不銹鋼和超低碳(C+N (C+N 0.002 0.002) )不銹鋼。不銹鋼。 晶間腐蝕晶間腐蝕第 39 頁(yè) 在強(qiáng)氧化性介質(zhì)在強(qiáng)氧化性介質(zhì)( (如濃硝酸如濃硝酸) )中不銹鋼也會(huì)發(fā)生晶間中不銹鋼也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，但晶間腐蝕不是發(fā)生在經(jīng)過(guò)敏化處理的不銹鋼上，腐蝕，但晶間腐蝕不是發(fā)生在經(jīng)過(guò)敏化處理的不銹鋼上，而是發(fā)生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上。用晶界區(qū)選擇性溶而是發(fā)生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上。用晶界區(qū)選擇性溶解理

21、論來(lái)解釋。解理論來(lái)解釋。 當(dāng)晶界上析出了當(dāng)晶界上析出了相相(FeCr(FeCr金屬間化合物金屬間化合物) )，或是有，或是有雜質(zhì)雜質(zhì)( (如磷、硅如磷、硅) )偏析，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中便會(huì)發(fā)生選擇偏析，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中便會(huì)發(fā)生選擇性溶解，從而造成晶間腐蝕。而敏化加熱時(shí)析出的碳化性溶解，從而造成晶間腐蝕。而敏化加熱時(shí)析出的碳化物有可能使雜質(zhì)不富集或者程度減輕，從而消除或減少物有可能使雜質(zhì)不富集或者程度減輕，從而消除或減少晶間腐蝕傾向。晶間腐蝕傾向。 晶間腐蝕晶間腐蝕第 40 頁(yè) 導(dǎo)致晶間腐蝕的常見(jiàn)介質(zhì)導(dǎo)致晶間腐蝕的常見(jiàn)介質(zhì)： 容易使容易使Cr-NiCr-Ni奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的常見(jiàn)介質(zhì)種奧氏

22、體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的常見(jiàn)介質(zhì)種類很多，下面僅列出其中的一部分供參考。類很多，下面僅列出其中的一部分供參考。 硝酸硝酸+ +鹽酸、硝酸、硝酸鹽酸、硝酸、硝酸+ +氫氟酸、硝酸氫氟酸、硝酸+ +醋酸醋酸 硝酸硝酸+ +氯化物、氯化物、 氟化物、硝酸氟化物、硝酸+ +硝酸鹽、磷酸硝酸鹽、磷酸 磷酸磷酸+ +硝酸硝酸 、乳酸、磷酸、乳酸、磷酸+ +硫酸、甲酸，硫酸、甲酸， 尿素甲銨液硫酸尿素甲銨液硫酸+ +硝酸、硫酸、硫酸硝酸、硫酸、硫酸+ +甲醇、硫酸銅甲醇、硫酸銅 硫酸硫酸+ +硫酸亞鐵、硫酸硫酸亞鐵、硫酸+ +硫酸銨、氫氟酸、硫酸硫酸銨、氫氟酸、硫酸+ +硫酸銅硫酸銅 人體液、硫酸鐵人體液、硫

23、酸鐵+ +氫氟酸、氯化鐵氫氟酸、氯化鐵 晶間腐蝕晶間腐蝕第 41 頁(yè)應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 42 頁(yè)應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 43 頁(yè) 1) 敏感的金屬; 2) 特定的腐蝕介質(zhì); 3) 應(yīng)力(一般指拉應(yīng)力，壓應(yīng)力？應(yīng)力來(lái)源主要為焊接和冷變形殘余應(yīng)力。應(yīng)力集中的影響？); 1)只要能使晶面滑移的應(yīng)力就能引起應(yīng)力腐蝕; 2)各種缺陷：設(shè)計(jì)不當(dāng)、機(jī)械和電弧損傷、熱處理不當(dāng)形成的表面裂紋、焊接缺陷（咬邊、未熔合、未焊透、缺肉等）應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 44 頁(yè)應(yīng)力腐蝕特征 (1) 主要是合金發(fā)生SCC，純金屬極少發(fā)生 (2) 對(duì)環(huán)境的選擇性形成了所謂“SCC的材料環(huán)境組合”。(3) 只有拉應(yīng)力才引起

24、SCC，壓應(yīng)力反而會(huì)阻止或延緩SCC的發(fā)生。(4) 裂縫方向宏觀上和拉引力垂直，其形態(tài)有晶間型，穿晶型，混合型。 (5) SCC有孕育期，因此SCC的破斷時(shí)間tf可分為孕育期，發(fā)展期和快斷期三部分。 (6)發(fā)生SCC的合金表面往往存在鈍化膜或其他保護(hù)膜，在大多數(shù)情況下合金發(fā)生SCC時(shí)均勻腐蝕速度很小，因此金屬失重甚微。 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 45 頁(yè)應(yīng)力腐蝕裂紋形貌特征分叉、樹(shù)根狀、泥狀花樣、二次裂紋、扇形花樣、準(zhǔn)解理（或沿晶）等應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 46 頁(yè)16MnR16MnR在硝酸鹽中的應(yīng)力在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕斷口腐蝕斷口奧氏體不銹鋼的沿晶應(yīng)奧氏體不銹鋼的沿晶應(yīng)力腐蝕斷口力腐蝕斷口應(yīng)力腐蝕應(yīng)力

25、腐蝕第 47 頁(yè) 1. 濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 2. 在堿溶液中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(堿脆) 3. 在液氨中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 4. 在CO-CO2-H2O環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 5. 氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 6. 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 48 頁(yè) 案例：案例： 2011 2011年年9 9月月8 8日日2222時(shí)時(shí)5353分，上海賽科石油化工有限責(zé)任分，上海賽科石油化工有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱公司（以下簡(jiǎn)稱“賽科公司賽科公司”）烯烴工廠送中國(guó)石化上海）烯烴工廠送中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司（石油化工股份有限公司（SPCSPC，以下簡(jiǎn)稱，以下簡(jiǎn)稱“上海石化上海石化”）乙）乙烯管線在運(yùn)行過(guò)程中，

26、其流量計(jì)烯管線在運(yùn)行過(guò)程中，其流量計(jì)FQ01001FQ01001的旁路閥閥體閥蓋的旁路閥閥體閥蓋突然分離，管道內(nèi)超臨界乙烯大量泄漏，引發(fā)爆炸和火災(zāi)。突然分離，管道內(nèi)超臨界乙烯大量泄漏，引發(fā)爆炸和火災(zāi)。 事故的直接原因是：流量計(jì)旁路閥的閥門(mén)螺栓斷裂，事故的直接原因是：流量計(jì)旁路閥的閥門(mén)螺栓斷裂，引起閥體閥蓋分離，導(dǎo)致高壓乙烯大量泄漏噴出；高壓乙引起閥體閥蓋分離，導(dǎo)致高壓乙烯大量泄漏噴出；高壓乙烯大量泄漏產(chǎn)生熱量、靜電或閥蓋崩開(kāi)撞擊平臺(tái)時(shí)產(chǎn)生火烯大量泄漏產(chǎn)生熱量、靜電或閥蓋崩開(kāi)撞擊平臺(tái)時(shí)產(chǎn)生火花，引發(fā)火災(zāi)?；?，引發(fā)火災(zāi)。 事故的間接原因是：螺栓碳含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，未進(jìn)事故的間接原因是：螺栓碳含量超

27、過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，未進(jìn)行固溶熱處理（或熱處理不當(dāng)），螺栓在沿海大氣環(huán)境中行固溶熱處理（或熱處理不當(dāng)），螺栓在沿海大氣環(huán)境中長(zhǎng)期服役是導(dǎo)致其發(fā)生沿晶應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的誘因；長(zhǎng)期服役是導(dǎo)致其發(fā)生沿晶應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的誘因；應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕第 49 頁(yè)磨損腐蝕磨損腐蝕第 50 頁(yè) 流動(dòng)的腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬表面即發(fā)生腐蝕作用，又存在機(jī)械沖刷的條件下導(dǎo)致的金屬破壞。 主要原因是鈍化膜的破損 高速、湍流、氣泡及固體粒子加速磨損腐蝕磨損腐蝕磨損腐蝕第 51 頁(yè)(1) ) 耐磨損腐蝕性能與它的耐蝕性和耐磨性都有關(guān)系。耐磨損腐蝕性能與它的耐蝕性和耐磨性都有關(guān)系。(2) (2) 表面膜表面膜的保護(hù)性能和損壞后的的保護(hù)性能和損壞后的

28、修復(fù)能力修復(fù)能力，對(duì)材料耐磨損，對(duì)材料耐磨損腐蝕性能有決定性的作用。腐蝕性能有決定性的作用。 (3) (3) 流速對(duì)金屬材料腐蝕的影響是復(fù)雜的，當(dāng)液體流動(dòng)有利流速對(duì)金屬材料腐蝕的影響是復(fù)雜的，當(dāng)液體流動(dòng)有利于金屬鈍化時(shí)，流速增加將使腐蝕速度下降。流動(dòng)也能消于金屬鈍化時(shí)，流速增加將使腐蝕速度下降。流動(dòng)也能消除液體停滯而使點(diǎn)蝕等局部腐蝕不發(fā)生。除液體停滯而使點(diǎn)蝕等局部腐蝕不發(fā)生。只有當(dāng)流速和流只有當(dāng)流速和流動(dòng)狀態(tài)影響到金屬表面膜的形成、破壞和修復(fù)時(shí)，才會(huì)發(fā)動(dòng)狀態(tài)影響到金屬表面膜的形成、破壞和修復(fù)時(shí)，才會(huì)發(fā)生磨損腐蝕。生磨損腐蝕。 (4) (4) 液體中含量液體中含量懸浮固體顆粒懸浮固體顆粒( (如泥漿、料漿如泥漿、料漿) )或氣泡，氣體或氣泡，氣體中含有中含有微液滴微液滴 ( (如蒸氣中含冷凝水滴如蒸氣中含冷凝水滴) )，都使磨損腐蝕破壞，都使磨損腐蝕破壞加重。加重。 w磨損腐蝕影響因素磨損腐蝕影響因素 磨損腐蝕磨損腐蝕第 52 頁(yè) 湍流腐蝕和沖擊腐蝕 高速流體或流動(dòng)截面突然變化形成了湍流或沖擊，對(duì)金屬材料表面施加切應(yīng)力