材料防護與資源效益課件

1、2022/7/24材料防護與資源效益 這門課主要講授材料腐蝕及其特點、危害，腐蝕防護方法及資源效益，特別是我國材料腐蝕防護方法及資源效益。2022/7/24材料防護與資源效益參考資料書：中國腐蝕調(diào)查報告，柯偉，北京：化學工業(yè)出版 社，2003熱力設(shè)備的腐蝕與防護，龔洵潔，北京：中國電 力出版社，1998金屬腐蝕學導論，梁成浩，北京：機械工業(yè)出版 社，1999設(shè)備腐蝕與防護，秦熊浦，西安：西北工業(yè)大學 出版社，1995腐蝕與防護叢書，中國腐蝕與防護學會2022/7/24材料防護與資源效益雜志：中國腐蝕與防護學報：中國腐蝕與防護學會腐蝕科學與防護技術(shù)：中國腐蝕與防護學會， 中國科學院金屬研究所(沈

2、陽)材料保護：機械院武漢材料保護研究所， 中國腐蝕與防護學會，中國表面工程協(xié)會 腐蝕與防護：上海材料研究所，上海市腐蝕科學技術(shù)學會全面腐蝕控制：中國工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會Corrosion ScienceCorrosionAnti-Corrosion Methods and MaterialsCorrosion Prevention & ControlCorrosion Engineering Science and Technology2022/7/24材料防護與資源效益課程學習要求與結(jié)業(yè) 課程學習要求：按時上課，不遲到、不早 退，上課認真聽講。因故不能來上課必須 請假（電話62315519或書

3、面請假條皆可）。 課程結(jié)業(yè)：采用論文或讀書報告形式。2022/7/24材料防護與資源效益第一章 材料腐蝕及分類1.腐蝕的定義 腐蝕是材料與周圍環(huán)境發(fā)生化學或電化學作用而引起的材料破壞或變質(zhì)。2022/7/24材料防護與資源效益為準確把握腐蝕定義，希望大家掌握下面5點： 1）發(fā)生腐蝕的是材料，最常見的是金屬材料的腐蝕；除金、鉑外，大多數(shù)金屬都會發(fā)生腐蝕。鐵器使用時間較長會生銹；鐵銹斑斑2022/7/24材料防護與資源效益 較不活潑的金屬銅在潮濕的空氣中也會慢慢形成一層薄薄的綠色銅銹，俗稱“銅綠”，主要成分Cu2(OH)2CO3。2022/7/24材料防護與資源效益 銀首飾在空氣中受到微量硫化物的

4、作用，表面會生成硫化銀薄層，逐漸失去光澤。2022/7/24材料防護與資源效益材料金屬（為主）非金屬非金屬無機材料非金屬有機材料（高分子材料）水泥或混凝土、陶瓷、玻璃硅酸鹽、搪瓷釉的主要成分為SiO2，并含有多種堿金屬或堿土金屬氧化物。它具有很好的耐酸性，而耐堿性相對較差。木材、塑料、橡膠和纖維，其腐蝕過程主要是物理的或化學作用，而不是電化學過程：物理腐蝕：在介質(zhì)中的溶解?；瘜W腐蝕：活性基團與特定的介質(zhì)發(fā)生水解、氧化、取代和交聯(lián)等化學反應，造成材料的老化或者裂解破壞。微生物腐蝕：微生物（包括真菌、霉菌及細菌）作用引起的腐蝕。應力腐蝕2022/7/24材料防護與資源效益 2）周圍環(huán)境引發(fā)材料的腐

5、蝕，引發(fā)材料腐蝕的周圍環(huán)境包括自然環(huán)境(大氣、土壤、海洋、生物和微生物等)和工業(yè)介質(zhì)(酸、堿、鹽、工業(yè)水、熔鹽、燃氣等)，還有非電解質(zhì)溶液，甚至四氯化碳、苯、醚等非極性的有機溶劑。 下面舉例加以說明。2022/7/24材料防護與資源效益鐵釘在自然環(huán)境和工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕：A. 只與水接觸，不與空氣接觸B. 不與水接觸，只與空氣接觸 C. 既與水接觸，又與空氣接觸 D. 既與NaCl溶液接觸，又與空氣接觸E. 既與CH3COOH溶液接觸，又與空氣接觸請大家先設(shè)計，看怎樣能做到滿足上述介質(zhì)條件，然后再比較腐蝕程度2022/7/24材料防護與資源效益將5顆潔凈無銹的鐵釘分別放入以下5支試管中，在一周內(nèi)

6、分時間段觀察實驗現(xiàn)象： A 盛有經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水，鐵釘被浸沒，再 加植物油；B 盛干燥劑CaCl2，試管口塞一團棉花，并塞上塞子C 加入蒸餾水，鐵釘被浸沒一半；D 盛NaCl溶液，鐵釘被浸沒一半；E 盛CH3COOH溶液，鐵釘被浸沒一半。實驗方案2022/7/24材料防護與資源效益銹蝕由快到慢的順序為：ED*CB或A鐵銹蝕的過程，實際是鐵與周圍環(huán)境（大氣、水或水溶液）等發(fā)生反應的過程。腐蝕控制方法ABCDE2022/7/24材料防護與資源效益 由于鋼鐵在NaCl等鹽溶液中的腐蝕較為嚴重，因此今年撒鹽化雪的做法留有后患。因為水無孔不入，當雪水被鹽化成鹽水后，滲入建筑或者道路的連接處和縫隙之

7、間，影響很大。鋼結(jié)構(gòu)的橋梁容易被鹽腐蝕而降低承重強度；混凝土中也有鋼筋成分，所以在重要的公共設(shè)施中千萬不能撒鹽。2022/7/24材料防護與資源效益鋼筋腐蝕示意圖2022/7/24材料防護與資源效益 如鋁在乙醇中、鎂和鈦在甲醇中的腐蝕。 這是由于醇中的OH是極性鍵，它能解離出一定的H+，因此醇與水類似，可與活潑的金屬鎂、鋁等作用生成醇鎂和醇鋁，同時放出氫氣。非電解質(zhì)溶液中的腐蝕2HOH + 2Na 2NaOH +H22ROH + MgROMgOR + H22022/7/24材料防護與資源效益 如鎂在四氯化碳、三氯甲烷等鹵代烴中的腐蝕。 這是由于相當于正二價的金屬鎂原子對鹵代烴的碳鹵鍵 CX進行

8、插入反應，生成高活性的金屬有機鎂的鹵化物。 CCl4 + Mg Cl3CMgCl（格氏試劑）非極性有機溶劑中的腐蝕1912年，諾貝爾化學獎授予法國化學家維克多格林尼亞。他發(fā)現(xiàn)了格氏試劑一類非常有用的有機合成中間體。2022/7/24材料防護與資源效益 3）周圍環(huán)境引發(fā)材料腐蝕的根本原因是材 料與周圍環(huán)境發(fā)生了化學或電化學反應。而物理作用、生物活動過程以及機械載荷也可能成為致蝕的導火線；以微生物腐蝕為例，并非微生物本身腐蝕金屬，而是它們生命活動的結(jié)果直接或間接地對金屬腐蝕過程產(chǎn)生影響（加速）。2022/7/24材料防護與資源效益4）腐蝕會帶來后果，最直接的后果就是材料的破壞或變質(zhì)，嚴重時會給人類

9、帶來巨大的經(jīng)濟損失、資源浪費、環(huán)境損害和社會危害。 鐵管生銹了2022/7/24材料防護與資源效益四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵吊索生銹造成大橋斷裂！2001年斷裂2022/7/24材料防護與資源效益斷裂是金屬構(gòu)件受力超過其彈性極限而發(fā)生的破壞，單純由受力引起，無環(huán)境介質(zhì)引起的化學或電化學作用。5）注意腐蝕與斷裂、磨損的區(qū)別。 磨損是金屬表面與其相接觸的物體或環(huán) 境介質(zhì)發(fā)生相對運動，因摩擦而產(chǎn)生的 損耗或破壞，單純由摩擦引起，也無環(huán) 境介質(zhì)引起的化學或電化學作用。/2022/7/24材料防護與資源效益2. 金屬腐蝕的特點 1）金屬材料的腐蝕是悄悄進行的，意思是說金屬材料的腐蝕往往進行的很慢，人

10、們往往難以覺察，不當回事，往往出了事故才發(fā)現(xiàn)。 2）金屬材料的腐蝕往往是自發(fā)進行的（可以從理論上判定）。 從表面上看，自發(fā)反應不需要人為干預，也不需要人為提供能量。有些看得到，沒什么危險，但有危害，如鐵生銹；有些是看到時已悔之晚矣，如由于腐蝕泄漏而導致的氫氧混合物的爆炸。2022/7/24材料防護與資源效益 3）金屬材料的腐蝕是冶金的逆過程。冶金過程是通過人為提供能量，將金屬由其化合態(tài)（許多就是氧化態(tài)）轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)的過程，而腐蝕是不需要人為提供能量、金屬由其單質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)（大多是氧化態(tài)）的過程，恰好互為逆過程，如鐵的冶煉與腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益 4）腐蝕普遍發(fā)生，可以說

11、有金屬存在的地方，就有可能發(fā)生腐蝕。 時間上：從古 就有目前中國發(fā)現(xiàn)的最早期的青銅酒器之一銅爵（夏代）2022/7/24材料防護與資源效益空間上：各行各業(yè)都存在腐蝕，包括冶金、化工、能源、礦山、交通、機械、航空航天、信息、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、海洋開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施等。如經(jīng)常聽說的石油、化工、電力等行業(yè)的跑、冒、漏、滴現(xiàn)象，許多就是金屬被腐蝕了而產(chǎn)生的后果。再如在電力系統(tǒng)經(jīng)常聽說的“四管爆漏”，四管指省煤器管、水冷壁管、過熱器管、再熱器管，以及凝汽器滲漏或泄漏，許多就是金屬被腐蝕產(chǎn)生的后果。2022/7/24材料防護與資源效益3. 腐蝕分類 由于腐蝕領(lǐng)域涉及的范圍極為廣泛，發(fā)生腐蝕的金屬材料和環(huán)境以及

12、腐蝕的機理也多種多樣，因而腐蝕的分類有多種方法。下面介紹幾種常用的分類方法。2022/7/24材料防護與資源效益3.1 按腐蝕環(huán)境分類 根據(jù)腐蝕環(huán)境不同，金屬腐蝕可分為下列幾類： （1）干腐蝕（Dry Corrosion） 干腐蝕是金屬在干燥氣體介質(zhì)中發(fā)生的腐蝕，主要是指金屬與環(huán)境介質(zhì)中的氧反應而生成金屬氧化物，所以又稱為金屬的氧化。（B）2022/7/24材料防護與資源效益 （2）濕腐蝕（Wet Corrosion） 濕腐蝕主要指金屬在潮濕環(huán)境和含水介質(zhì)中的腐蝕。它又可分為： 1）自然環(huán)境中的腐蝕，如大氣腐蝕（Atmospheric Corrosion）、土壤腐蝕（Soil Corrosio

13、n）、海水腐蝕（Corrosion in Sea Water）等； 2）工業(yè)介質(zhì)（如酸、堿、鹽溶液，工業(yè)水等）中的腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益 （3）熔鹽腐蝕 熔鹽腐蝕是指金屬在熔融鹽中的腐蝕，如鍋爐煙側(cè)的高溫腐蝕。 （4）有機介質(zhì)中的腐蝕 有機介質(zhì)中的腐蝕是指金屬在無水的有機液體和氣體（非電解質(zhì)）中的腐蝕，如鋁在四氯化碳、三氯甲烷等鹵代烴中的腐蝕，以及鋁在乙醇中、鎂和鈦在甲醇中的腐蝕等。2022/7/24材料防護與資源效益 顯然，按腐蝕環(huán)境分類的方法不夠嚴格。但是，這種方法可幫助我們大體上按照金屬材料所處的周圍環(huán)境去認識其腐蝕規(guī)律。2022/7/24材料防護與資源效益3.2 按

14、腐蝕機理分類 根據(jù)腐蝕過程的特點，金屬的腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。 （1）化學腐蝕（Chemical Corrosion） 化學腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學作用而引起的破壞。2022/7/24材料防護與資源效益 化學腐蝕的特點是，在一定條件下非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子發(fā)生氧化還原反應而形成腐蝕產(chǎn)物。這樣，在化學腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進行的，所以沒有電流產(chǎn)生。2022/7/24材料防護與資源效益 實際上，單純化學腐蝕的例子是較少見的。金屬在非電解質(zhì)溶液（有機介質(zhì)）中的腐蝕，如石油輸送管部件的腐蝕；或金屬在干燥氣體中的腐蝕，如天然氣管的腐蝕、金屬

15、鈉在氯化氫氣體中的腐蝕等屬化學腐蝕，2022/7/24材料防護與資源效益左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹，而右邊的食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹升溫加快腐蝕降溫減慢腐蝕鑄鐵、鋁合金新國標：700銅質(zhì)2022/7/24材料防護與資源效益 但上述介質(zhì)往往因含有少量水分而使金屬的化學腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益金屬因高溫氧化而引起的腐蝕，在五十年代前也一直作為化學腐蝕的典型實例。但1952年瓦格納（C.Wagner）根據(jù)氧化膜的近代觀點指出，在高溫氣體中金屬的氧化最初顯然是通過化學反應進行的，但后來膜的生長過程則是按電化學機理進行的。因為此時金屬表面的介質(zhì)已由

16、氣相改變?yōu)榧饶茈娮訉щ姟⒂帜茈x子導電的半導體氧化膜。2022/7/24材料防護與資源效益高溫氧化理論簡介 氧化膜的電化學性質(zhì) 氧化物具有晶體結(jié)構(gòu)，而且大多數(shù)金屬氧化物是非當量化合的。因此，氧化物晶體中存在缺陷；為保持電中性，還有數(shù)目相當?shù)淖杂呻娮踊螂娮涌瘴?。金屬氧化物膜不僅有離子導電性，而且有電子導電性。即氧化膜具有半導體性質(zhì)。 2022/7/24材料防護與資源效益 氧化膜成長的電化學歷程 Wagner根據(jù)氧化物的近代觀點指出，高溫氧化的初期雖屬化學反應；當氧化膜形成后，膜的成長則屬電化學歷程。 在金屬Me與氧化物MeO的界面(內(nèi)界面)發(fā)生金屬的氧化反應 Me Men+ + ne 在氧化物Me

17、O與O2的界面(外界面)發(fā)生氧分子還原反應 1/2O2+2e O2-2022/7/24材料防護與資源效益鐵的高溫氧化 (1) 氧化膜的組成 在570C以下，氧化膜包括Fe2O3和Fe3O4兩層；在570C以上，氧化膜由內(nèi)向外依此是FeO、Fe3O4、Fe2O3。厚度比為100:510:1，即FeO層最厚，約占90%，F(xiàn)e2O3層最薄，占1%。這個厚度比與氧化時間無關(guān)，在700C以上也與溫度無關(guān)。 2022/7/24材料防護與資源效益鐵的高溫氧化 (2) 氧化膜的結(jié)構(gòu) FeO是p型氧化物，具有高濃度的Fe2+空位和電子空位。Fe2+和電子通過膜向外擴散(晶格缺陷向內(nèi)表面擴散)。 Fe2O3為n型

18、氧化物，晶格缺陷為O2-空位和自由電子，O2-通過膜向內(nèi)擴散(O2-空位向外界面擴散)。 Fe3O4中p型氧化物占優(yōu)勢，既有Fe2+的擴散，又有O2-的擴散。 2022/7/24材料防護與資源效益FeOFeFe3O4Fe2O3O2FeFe2+2e通過Fe2+空位Fe2+e電子空位P型半導體Fe2+Fe3+通過陽離子空位ee電子空位P型半導體過剩電子N型半導體O2- 1/2O2+2e(1)(2)(3)(4)相界面反應陽極 (1)FeFe2+(FeO)+2e(FeO)化合 (2)Fe2+(FeO)+2e(FeO)+Fe3O44FeO Fe2+(FeO)+2e(FeO)+O2-(Fe3O4)+2(F

19、e3O4)FeO化合 (3)2Fe3O4+O2-(Fe2O3)+2(Fe2O3)3Fe2O3 Fe2+(Fe3O4)+2e(Fe3O4)+2Fe3+(Fe2O3)+6e(Fe2O3)+ +4O2-(Fe2O3)+8(Fe2O3)Fe3O4陰極 (4)1/2O2O2-(Fe2O3)+2(Fe2O3)鐵在570以上 氧化機理示意圖離子導電電子導電2022/7/24材料防護與資源效益（2）電化學腐蝕（Electrochemical Corrosion） 金屬的電化學腐蝕是指不純的金屬或合金接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失電子而被氧化引起的腐蝕。1）什么是原電池？ 把化學能轉(zhuǎn)化為電能的

20、裝置，叫原電池。2022/7/24材料防護與資源效益2）原電池的工作原理負極正極負(陽)極：_失去電子，被_ 電極反應: 正(陰)極：_得到電子，被_ 電極反應:總反應：Zn 2e = Zn2+2H+ + 2e = H2Zn + 2H+ = Zn2+ + H2Zn氧化H+還原流過金屬內(nèi)部的電子流和電解質(zhì)中的離子流形成電流回路，原電池的化學能轉(zhuǎn)化為電能。在原電池工作期間，作為負極的鋅片不斷被腐蝕，而溶液中的H2+離子則不斷被還原；2022/7/24材料防護與資源效益 3）構(gòu)成原電池的條件是什么？活潑性不同的兩個電極 （活潑性不同的金屬 或金屬和非金屬）兩電極都接觸電解質(zhì)溶 液（酸、堿、鹽） 形成

21、閉合回路。2022/7/24材料防護與資源效益 光滑金屬片也會因電解質(zhì)溶液中溶解O2量不同而引起電化學腐蝕。（氧濃差電池）腐蝕液NaCl+K3Fe(CN)6+酚酞 滴在光滑鐵片，中央變藍，因 O2小，小，作為陽極Fe-2e-=Fe2+，遇 Fe(CN)63-變藍邊緣變紅，因 O2大，大，作為陰極2H2O+O2+4e-=4OH差氣吸氧腐蝕生成的OH-使酚酞變紅2022/7/24材料防護與資源效益問題討論判斷下列裝置是否為原電池？若是， 指出電極 名稱并寫出電極反應式和實驗現(xiàn)象。2022/7/24材料防護與資源效益按下圖進行對比實驗A無離子水AA（往水中吹二氧化碳制得碳酸溶液）指針無偏轉(zhuǎn)指針偏轉(zhuǎn)指

22、針偏轉(zhuǎn)2022/7/24材料防護與資源效益 注意：接通電路后，指針偏轉(zhuǎn)時開始偏轉(zhuǎn)很大，但馬上變小，這是為什么呢？ 2022/7/24材料防護與資源效益 當有可覺察量的電流通過電極時，將發(fā)生電極的極化，即腐蝕電池陰極（正極）的電極電勢代數(shù)值變得更小，陽極（負極）的電極電勢代數(shù)值變得更大。 所以在接通電路后，腐蝕電池的電動勢比未接通電路前減小，這就使腐蝕電池的電流減小，因而降低了金屬的腐蝕速率。如果沒有極化作用，金屬腐蝕速率將會大幾十倍甚至幾百倍。所以極化作用是減緩金屬腐蝕的一個重要因素。2022/7/24材料防護與資源效益原電池原理：通過自發(fā)的氧化還原反應，把化學能轉(zhuǎn)化為電能。電解原理：使電流通

23、過電解質(zhì)溶液，在陰陽兩極上被迫發(fā)生氧化還原反應，從而把電能轉(zhuǎn)化為化學能。2022/7/24材料防護與資源效益下面總結(jié)一下金屬(用A表示，化合價為+n)電化學腐蝕的原理：負(陽)極氧化：正(陰)極還原：Ane-=An+2H2O+O2+4e-=4OH-或者：（吸氧腐蝕 耗氧）（析氫腐蝕）2H+2e-=H2注意：n有確定值后，得失電子數(shù)要相等 下面以鋼鐵的電化學腐蝕為例說明析氫腐蝕、吸氧（耗氧）腐蝕： 由于鋼鐵中含有少量的碳等雜質(zhì)，在潮濕空氣中，鋼鐵表面會形成一層電解質(zhì)溶液的薄膜。金屬接觸電解質(zhì)溶液后，較活潑的金屬鐵被氧化而腐蝕(FeFe2)，溶液中的氫離子或水和氧氣則在碳極上得到電子被還原，分別發(fā)

24、生析氫和吸氧腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益析氫腐蝕： 條件：鋼鐵在潮濕空氣 中形成酸性環(huán)境 下的腐蝕。 特點：有氫氣產(chǎn)生。負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-CFe2e-Fe2+H+H2水膜形成電解質(zhì)溶液 鋼鐵2022/7/24材料防護與資源效益CFe2e-O2 OH-Fe2 鋼鐵水膜形成電解質(zhì)溶液吸氧腐蝕：條件：鋼鐵在弱酸性或中性 環(huán)境下的腐蝕。特點：有氧氣參加反應。負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應：2Fe-4e-2Fe2+2H2O+O2+

25、4e-4OH-2Fe+2H2O+O22Fe2+4OH- 鐵碳4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3= (3-n)H2O+Fe2O3nH2O（鐵銹）后續(xù)反應：2022/7/24材料防護與資源效益 鐵的不同腐蝕產(chǎn)物的若干物理性質(zhì)Fe(OH)2在有氧的環(huán)境中是不穩(wěn)定的，在室溫下可變?yōu)?FeOOH， -FeOOH或Fe3O4 組成顏色磁性密度（g/cm3）熱穩(wěn)定性Fe(OH)2FeOFe3O4-FeOOH-FeOOH-FeOOH-Fe2O3-Fe2O3白黑黑黃淺褐橙褐磚紅順磁性順磁性鐵磁性順磁性-順磁性鐵磁性順磁性3.405.4 5.735.204.20-3.94.885

26、.25在100時分解為Fe3O4和H2在13711424時熔化，在低于570時分解為Fe和Fe3O4在1597時熔化約200時失水生成-Fe2O3約23時失水生成-Fe2O3約230時轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe2O3在大于250時轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe2O3在0.098MPa、1457時分解為Fe3O42022/7/24材料防護與資源效益吸氧腐蝕程度：C A BAB深水里 C2022/7/24材料防護與資源效益鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件酸性中性CO2+H2O H2CO3 H+HCO 3- 電極反應陽極Fe (-)Fe-2e=Fe2

27、+2Fe-4e=2Fe2+陰極C (+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-總反應:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系水膜呈_水膜呈_2022/7/24材料防護與資源效益總之，電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電池而發(fā)生的；作為負極的較活潑金屬將不斷被腐蝕，而不活潑的其它材料則被保護，并伴有微電流產(chǎn)生。鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖2022/7/24材料防護與資源效益 由此可見，與化學腐蝕不同，電化學腐蝕的特點在于它的腐蝕歷程可分為兩個相對獨立、并且同時進行的反應過程。 由于陽極反應和陰極反應在被腐蝕金屬表

28、面上不同區(qū)域（陽極區(qū)和陰極區(qū)）進行，腐蝕反應過程中電子的傳遞可通過金屬從陽極區(qū)流向陰極區(qū)，結(jié)果是有電流產(chǎn)生。 這種因電化學腐蝕而產(chǎn)生的電流與反應物質(zhì)的轉(zhuǎn)移可通過法拉第定律 定量地聯(lián)系起來。2022/7/24材料防護與資源效益 由于電化學腐蝕實際上是一個短路原電池反應的結(jié)果，所以這種原電池又稱為腐蝕原電池。在腐蝕過程中，腐蝕電池反應所釋放出來的化學能，全部以熱能方式散失，不能產(chǎn)生任何有用功，電池反應的結(jié)果只是導致金屬的腐蝕破壞。 電化學腐蝕是最普遍、最常見的腐蝕。濕腐蝕和熔鹽腐蝕均屬此類，熱力設(shè)備的腐蝕也大都屬于電化學腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟非金屬直

29、接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生影響受溫度影響較大受電解質(zhì)影響較大本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍， 腐蝕速率更快?；瘜W腐蝕與電化學腐蝕的比較：（1）如下表 2022/7/24材料防護與資源效益鐵與酸反應，鐵被腐蝕，腐蝕速率較慢。鐵作負極（陽極）被腐蝕，腐蝕速率較快。（2）請比較下列現(xiàn)象的差異2022/7/24材料防護與資源效益 作業(yè)題：1.燒過菜的鐵鍋未及時洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物），試用有關(guān)的電極反應式和化學方程式表示Fe(OH)3的生成（1）陽極_； （2）陰極_；（3）化學方程式_

30、2022/7/24材料防護與資源效益2. 有人設(shè)計以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血液中含有一定濃度的溶解氧和Zn2+進行工作。它的兩極電極反應式分別為： 陰極：_ 陽極：_ Zn-2e-=Zn2+2H2O+O2+4e-=4OH-2022/7/24材料防護與資源效益3.燒煤產(chǎn)生的SO2腐蝕廚房里的金屬設(shè)備，這種腐蝕屬于什么腐蝕？4.用純銅做的天線與用銅鋁纏在一起做成的天線，哪個更耐用？為什么？ 化學腐蝕前者更耐用，因銅鋁纏在一起會形成原電池，加速金屬的腐蝕/2022/7/24材料防護與資源效益3.3 按腐蝕形態(tài)分類 金屬被腐蝕之后的外觀特征怎樣

31、？也即金屬被破壞的形式如何？這是我們研究腐蝕時首先觀察到的一些現(xiàn)象。一般根據(jù)金屬被破壞的基本特征可把腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類。2022/7/24材料防護與資源效益（1）全面腐蝕（General Corrosion） 腐蝕作用發(fā)生在整個金屬表面上，它可能是均勻的(Uniform Corrosion)，也可能是不均勻的，如圖(a)、(b)所示。其特征是腐蝕分布在整個金屬表面，結(jié)果使金屬構(gòu)件截面尺寸減小，直至完全破壞。2022/7/24材料防護與資源效益純金屬及成分組織均勻的合金在均勻的介質(zhì)環(huán)境中表現(xiàn)出全面腐蝕形態(tài)；碳鋼在非氧化性酸溶液中通常發(fā)生均勻腐蝕。全面腐蝕，尤其是均勻腐蝕的危險性相對

32、而言比較小，因為我們?nèi)糁懒私饘俨牧系母g速度和設(shè)備的使用壽命之后，便可估算出材料的腐蝕容差，并在設(shè)計時將此因素考慮在內(nèi)。/（2）局部腐蝕（Localized Corrosion） 腐蝕集中在金屬表面局部區(qū)域，而其它大部分表面幾乎不腐蝕。 局部腐蝕特征：明晰固定的腐蝕電池陽極陰極區(qū)面積相對較小的陽極區(qū)電化學過程具有自催化性腐蝕事例中局部腐蝕占80%以上,工程中的重大突發(fā)腐蝕事故多是由于局部腐蝕造成的。 2022/7/24材料防護與資源效益八大局部腐蝕形態(tài)電偶腐蝕（Galvanic Corrosion）點腐蝕（Pitting Corrosion）縫隙腐蝕（Crevice Corrosion）晶間

33、腐蝕（Intergranular Corrosion）選擇性腐蝕（Selective Corrosion） 磨損腐蝕（Erosion Corrosion）應力腐蝕（Stress Corrosion）氫損傷（Hydrogen Damage）2022/7/24材料防護與資源效益它是由宏觀電池引起的局部腐蝕。1）電偶腐蝕（Galvanic Corrosion） 兩種腐蝕電位不同的金屬在同一介質(zhì)中相互接觸產(chǎn)生電偶腐蝕。腐蝕電位較正的金屬為陰極，較負的為陽極。陽極金屬的溶解速度較原來有所增加，陰極金屬的則有所降低。這種腐蝕是由不同金屬組成陰、陽極，因此稱電偶腐蝕，又稱雙金屬腐蝕；又因其在兩金屬接觸處發(fā)生

34、，所以又稱接觸腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益腐蝕電位差 表示電偶腐蝕的傾向。兩種金屬在使用環(huán)境中的腐蝕電位相差愈大，組成電偶對時陽極金屬受到加速腐蝕破壞的可能性愈大。 將各種金屬材料在某種環(huán)境中的腐蝕電位測量出來，并把它們從低到高排列，便得到所謂電偶序(galvanic series)。2022/7/24材料防護與資源效益一些工業(yè)金屬和合金在海水中的電偶序鉑金石墨鈦銀Chlorimet 3(62Ni,18Cr,18Mo)Hastelloy C (62Ni,17Cr,15Mo)18-8Mo不銹鋼(鈍態(tài))18-8不銹鋼(鈍態(tài))1130%Cr不銹鋼(鈍態(tài))Inconel(80Ni,13C

35、r,7Fe)(鈍態(tài))鎳(鈍態(tài))銀焊藥Monel(70Ni,32Cu)銅鎳合金(6090Cu,4011Ni)青銅銅黃銅電位高 陰極性電位低 陽極性Chlorimet2(66Ni,32Mo,1Fe)Hastelloy B (60Ni,30Mo,6Fe,1Mn)Inconel(活態(tài))鎳(活態(tài))錫鉛鉛-錫焊藥18-8鉬不銹鋼(活態(tài))18-8不銹鋼(活態(tài))高鎳鑄鐵13%Cr不銹鋼鑄鐵鋼或鐵2024鋁(4.5Cu,1.5Mg,0.6Mu)鎘工業(yè)純鋁(1100)鋅鎂和鎂合金2022/7/24材料防護與資源效益如a.凝汽器的銅管及其花板、不同材質(zhì)管道連接處都可能發(fā)生電偶腐蝕；b.銅板上的鐵鉚釘容易生銹。 帶有

36、鐵鉚釘?shù)你~板暴露在空氣中，表面被潮濕空氣或雨水浸潤，空氣中的CO2、SO2和海邊空氣中的NaCl溶解其中，形成電解質(zhì)溶液，這樣組成了原電池，銅作陰極，鐵作陽極，形成電偶腐蝕，鐵加速腐蝕形成鐵銹。電偶腐蝕示意圖2022/7/24材料防護與資源效益c.再如聳立于美國紐約港外一個海島上的一座15層樓高的自由女神（歷來被認為是美國的象征），經(jīng)過近百年的風風雨雨，他和人一樣，已經(jīng)生病了。 自由女神像重新修復2022/7/24材料防護與資源效益她究竟患了什么疾病呢？美法兩國組織了一個調(diào)查小組，對她進行了全面體檢，結(jié)果令人大吃一驚。自由女神的外殼材料是銅，而支撐整個雕塑的內(nèi)支架卻是鐵，在它們之間被浸透油的毛

37、毯隔開。時間長了，毛毯失去了隔離作用，大西洋潮濕的帶著鹽分的空氣不斷地向自由女神進攻，無數(shù)的原電池便在自由女神的身上形成。這種原電池以鐵為負極，銅為正極，夾帶著含有鹽份的濕空氣正好在兩極之間起電解質(zhì)溶液的作用，形成了電偶腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益 發(fā)生電偶腐蝕的幾種情況 (1)異金屬部件的組合； (2)金屬鍍層； (3)金屬表面的導電性非金屬膜； (4)氣流或液流帶來的異金屬沉積； 要避免電偶腐蝕需考慮如下三個方面：正確選材：電偶腐蝕的推動力是接觸的金屬之間存在 電位差，應盡可能選取電偶序中相距較近的合金，或 者對相異合金施以相同的鍍層；此外，采用絕緣性的 表面保護層以及絕緣材

38、料墊圈等。消除面積效應：避免大陰極、小陽極的電偶（使陰極 電流密度劇增，造成嚴重腐蝕）。添加適當?shù)木徫g劑：緩蝕劑可以有效地控制電偶腐蝕。/2022/7/24材料防護與資源效益2）點蝕（Pitting Corrosion） 點蝕又稱小孔腐蝕，是一種極端的局部腐蝕形態(tài)。 蝕點從金屬表面發(fā)生后，向縱深發(fā)展的速度大于橫向發(fā)展的速度，腐蝕結(jié)果是在金屬上形成蝕點或小孔，而大部分金屬則未受腐蝕或僅是輕微腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益蝕孔口很小，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易發(fā)現(xiàn)。2022/7/24材料防護與資源效益 點蝕是一種隱蔽性極強、破壞性極大的腐蝕形式，由于難于預估及檢測，往往造成金屬

39、腐蝕穿孔，引起容器、管道等設(shè)施的破壞，而且誘發(fā)其它的局部腐蝕形式，導致突發(fā)的災難性事故。點蝕常發(fā)生在金屬表面鈍化膜不完整或受損的部位。不銹鋼和鋁合金在含有一定濃度氯離子的溶液中常呈現(xiàn)這種破壞形式。2022/7/24材料防護與資源效益點蝕的機理2022/7/24材料防護與資源效益流 動 狀 態(tài) 在流動介質(zhì)中金屬不容易發(fā)生點蝕，這是因為介質(zhì)流動有利于消除溶液的不均勻性；而在停滯液體中容易發(fā)生，所以輸送海水的不銹鋼泵在停運期間應將泵內(nèi)海水排盡。 點蝕的影響因素及其控制：合金的成分和組織：點蝕的敏感性與合金的成分、組織以 及冶金質(zhì)量有密切的關(guān)系。介質(zhì)的組成和狀況：大多數(shù)點蝕是在含有鹵族元素化合物 的介

40、質(zhì)中發(fā)生的，因此應盡量降低介質(zhì)中鹵素。此外，對溶 液進行攪拌、循環(huán)或通氣也有利于預防減輕點蝕。緩蝕劑：硝酸鹽、鉻酸鹽、硫酸鹽及堿等能增加鈍化膜的 穩(wěn)定性或有利于受損的鈍化膜再鈍化，因而都是有效防止點 蝕的緩蝕劑。陰極保護：利用陰極保護法，使金屬的電極電位控制在點 蝕保護電位以下，就可以抑制點蝕。/2022/7/24材料防護與資源效益3）縫隙腐蝕（Crevice Corrosion）在介質(zhì)中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙，一般在0.0250.1mm之間，使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯流狀態(tài)，引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。關(guān)于縫隙尺寸 寬度太小則溶液不能進入，不會造成縫

41、內(nèi)腐蝕；寬度太大則不會造成物質(zhì)遷移困難，縫內(nèi)腐蝕和 縫外腐蝕無大的差別。2022/7/24材料防護與資源效益縫隙腐蝕的機理與孔蝕很相似，其區(qū)別主要在于腐蝕的初始段?？孜g起源于自己開掘的蝕孔內(nèi)，而縫隙腐蝕則發(fā)生在金屬表面既存的縫隙中。在腐蝕形態(tài)上，孔蝕的蝕孔窄而深，而縫隙腐蝕的蝕坑則相對地廣而淺。點蝕和縫隙腐蝕的比較 2022/7/24材料防護與資源效益縫隙腐蝕閉塞腐蝕電池過程 縫隙內(nèi)氧的貧乏：由于縫隙內(nèi)貧氧，縫隙內(nèi)外形成氧濃差電池?？p隙內(nèi)金屬表面為陽極，縫外自由表面為陰極；金屬離子水解、溶液酸化；縫隙內(nèi)溶液pH值下降，達到某個臨界值，不銹鋼表面鈍化膜破壞，轉(zhuǎn)變?yōu)榛顟B(tài)，縫隙內(nèi)金屬溶解速度大大增加

42、；上述過程反復進行，互相促進，整個腐蝕過程具有自催化特性。 控制縫隙腐蝕除可以采取防止點蝕的相似措施外， 設(shè)計中還應盡量注意結(jié)構(gòu)的合理性，盡可能避免形成 縫隙和積液的死角，如：2022/7/24材料防護與資源效益對不可避免的縫隙，要采取相應的保護措施。另外，盡量控制介質(zhì)中溶解氧的濃度，使溶氧濃 度低于5106，這樣在縫隙處就很難形成氧濃 差電池，縫隙腐蝕則難以啟動。/2022/7/24材料防護與資源效益新相4）晶間腐蝕Intergranular Corrosion腐蝕沿著金屬或合金的晶粒邊界或其它的鄰近區(qū)域發(fā)展，晶粒本身腐蝕很輕微，這種腐蝕便稱為晶間（沿晶）腐蝕。 它是由材料微觀組織電化學性質(zhì)

43、不均勻引發(fā)的局部腐蝕，形成一晶界區(qū)為陽極，晶粒本體為陰極的微觀腐蝕電池，晶界區(qū)有新相形成，某一合金元素增多或減少，晶界變得非常活潑而發(fā)生的。2022/7/24材料防護與資源效益晶 間 腐 蝕2022/7/24材料防護與資源效益腐蝕的結(jié)果是合金的強度和塑性下降或晶粒脫落，金屬碎裂，設(shè)備過早損壞。這種腐蝕不易檢查，設(shè)備會突然損壞，造成較大的危害。工程技術(shù)上用的許多合金都會發(fā)生晶間腐蝕，如鐵基合金，特別是各種不銹鋼（Fe-Cr、Fe-Ni-Cr、Fe-Mn-Ni-Cr等）、鎳基合金（Ni-Mo、Ni-Cr-Mo）以及鋁基合金（Al-Cu、Al-Mg-Si）等。晶間腐蝕的控制應著眼于材料本身的成分和組

44、織。2022/7/24材料防護與資源效益 5）選擇性腐蝕（Selective Corrosion） 多元合金在電解質(zhì)溶液中由于組元之間化學性質(zhì)的不均勻，構(gòu)成腐蝕電池；某種組分選擇性優(yōu)先溶解，另一組分富集于金屬表面上，使合金的機械強度下降，這種腐蝕稱為選擇性腐蝕。例如黃銅脫鋅、灰鑄鐵石墨化、鋁黃銅在酸中的脫鋁、青銅脫錫，銅鎳合金脫鎳等都屬這類腐蝕。2022/7/24材料防護與資源效益黃銅脫鋅 類似電偶腐蝕黃銅表面的鋅原子發(fā)生選擇性溶解，留下空位，稍里面的鋅原子通過擴散到發(fā)生腐蝕的位置，繼續(xù)發(fā)生溶解，結(jié)果留下疏松多孔的銅層。黃 銅 脫 鋅2022/7/24材料防護與資源效益(a) 層狀脫鋅(b)

45、帶狀脫鋅(c) 栓狀脫鋅腐蝕產(chǎn)物穿孔黃銅脫鋅的破壞形式主要有層狀、帶狀和栓狀三類：表面斷面銅栓2022/7/24材料防護與資源效益影 響 因 素 鋅含量高的黃銅容易發(fā)生脫鋅。 黃銅中加入錫、砷、銻可以抑制脫鋅。如海軍黃銅含錫1%，砷0.04%，提高了抗脫鋅腐蝕性能。 溶液的停滯狀態(tài)，含Cl，黃銅表面存在多孔水垢或沉積物（易形成縫隙），都能促進脫鋅。 溶液的pH值可以影響脫鋅的類型。 2022/7/24材料防護與資源效益灰鑄鐵石墨化 灰鑄鐵中含有網(wǎng)狀石墨，發(fā)生腐蝕時：石墨為腐蝕電池陰極，鐵素體組織為陽極。鐵發(fā)生選擇性溶解，留下石墨殘體骨架。從外形看并無多大的改變，但機械強度嚴重下降，極易破損。

46、灰鑄鐵構(gòu)件、管道在水中和土壤中極易發(fā)生這種腐蝕破壞。/2022/7/24材料防護與資源效益 6）磨損腐蝕（Erosion Corrosion） 磨損腐蝕是腐蝕性介質(zhì)與金屬表面間發(fā)生相對運動時，由電化學腐蝕作用和機械磨損作用共同引起的局部腐蝕，簡稱磨蝕。金屬腐蝕后，或以離子態(tài)離開表面，或生成固態(tài)的腐蝕產(chǎn)物受流體的機械沖刷離開表面。 磨損腐蝕的外表特征呈槽、溝、波紋、圓孔和小谷形，還常常顯示方向性。磨蝕有三種表現(xiàn)形式： 湍流腐蝕 空泡腐蝕 摩振腐蝕A) 湍流腐蝕：在設(shè)備的某些特定部位，介質(zhì)流速急劇增大形成湍流，由此造成的腐蝕稱為湍流腐蝕。若流體中含有固體顆粒，則金屬表面的磨腐將更嚴重。冷凝管內(nèi)壁湍

47、流腐蝕示意圖控制可采取合理選材、改善設(shè)計、降低流速、去除介質(zhì)中的有害成分、覆蓋防護層和電化學保護等方法。2022/7/24材料防護與資源效益B) 空泡腐蝕：流體與金屬構(gòu)件作高速相對運動，在金屬表面局部區(qū)域產(chǎn)生湍流，且伴隨有氣泡在金屬表面生成和破滅，使金屬呈現(xiàn)與孔蝕類似的破壞特征，這種腐蝕稱為空泡腐蝕，也稱氣蝕。 （1）形成氣泡 （2）氣泡破滅，膜破壞 （3）重新成膜 （4）形成新氣泡 （5）氣泡破滅，膜毀壞 （6）重新成膜 空泡腐蝕各步驟示意圖2022/7/24材料防護與資源效益油管接箍發(fā)生汽蝕的蜂窩狀形貌控制方法首先是合理選材；或在構(gòu)件上涂加保護層；減弱或吸收氣泡破裂時的高壓沖擊波；提高構(gòu)件

48、表面的光潔度；在構(gòu)件設(shè)計時應根據(jù)水力學原理，盡可能避免造成壓力突變區(qū)，防止氣泡的生成。2022/7/24材料防護與資源效益 C) 摩振腐蝕：摩振腐蝕是指在加有荷載的互相緊密接觸的兩構(gòu)件表面之間，由于微小振動和滑動，使接觸面出現(xiàn)麻點或溝紋，并在其周圍存在著損傷微粒（腐蝕產(chǎn)物）的腐蝕破壞現(xiàn)象。阻止接觸面的相對微動來抑制摩振腐蝕。/2022/7/24材料防護與資源效益7）應力腐蝕（Stress Corrosion） 金屬構(gòu)件在腐蝕介質(zhì)和機械應力的共同作用下產(chǎn)生腐蝕裂紋，甚至斷裂，稱為應力腐蝕；這是一類極其危險的局部腐蝕。 結(jié)構(gòu)和零件的受力狀態(tài)是多種多樣的，如拉伸應力、交變應力、沖擊力、振動力等。 根

49、據(jù)所受應力的不同，應力腐蝕又可分為： 應力腐蝕破裂 SCC （Stress Corrosion Cracking） 腐蝕疲勞 CF（Corrosion Fatigue）2022/7/24材料防護與資源效益應力腐蝕破裂（SCC）是金屬在特定腐蝕介質(zhì)和拉應力的共同作用下導致的一種應力腐蝕，是危害最大的腐蝕形態(tài)之一；開始只有一些微裂紋，然后發(fā)展為宏觀裂紋，裂紋穿透金屬或合金，其他大部分表面不腐蝕。微裂紋有不同的形態(tài)：穿晶裂紋穿越晶粒延伸 沿晶裂紋沿晶界延伸混合型裂紋 主干裂紋之外，還存在許多分支；2022/7/24材料防護與資源效益應力腐蝕破裂的特征 (1)主要是合金發(fā)生SCC，純金屬極少發(fā)生。(2

50、)只有拉應力才引起SCC，壓應力反而會阻止或延緩SCC的發(fā)生。(3)溫度有著重要的影響。一般來說，溫度升高，材料 發(fā)生SCC的傾向增大。 (4)干濕交替環(huán)境使有害離子濃縮，SCC更容易發(fā)生。 (5)對環(huán)境的選擇性形成了 “SCC的材料環(huán)境組合”。 發(fā)生應力腐蝕的三個必要條件：敏感的合金特定的介質(zhì)拉應力應力腐蝕體系（鋼在H2S中）2022/7/24材料防護與資源效益金屬或合金腐 蝕 介 質(zhì)軟鋼碳鋼和低合金鋼奧氏體不銹鋼銅和銅合金鎳和鎳合金蒙乃爾合金鋁合金鉛鎂NaOH,硝酸鹽溶液,(硅酸納+硝酸鈣)溶液42% MgCl2溶液,HCNNaClO溶液,海水, H2S水溶液氯化物溶液,高溫高壓蒸餾水氨蒸

51、氣,汞鹽溶液,含SO2大氣NaOH水溶液,HF酸,氟硅酸溶液熔融NaCl, NaCl水溶液,海水,水蒸氣,含SO2大氣,Pb(AC)2溶液海洋大氣,蒸餾水,KCl-KCrO4溶液產(chǎn)生SCC的材料-介質(zhì)組合 2022/7/24材料防護與資源效益應力腐蝕破裂（SCC）的危害 SCC是環(huán)境引起的一種常見的失效形式。美國杜邦化學公司曾分析在4年中發(fā)生的金屬管道和設(shè)備的685例破壞事故，有近60是由于腐蝕引起，而在腐蝕造成的破壞中， SCC占13.7。根據(jù)各國大量的統(tǒng)計，在不銹鋼的濕態(tài)腐蝕破壞事故中， SCC甚至高達60，居各類腐蝕破壞事故之冠。 SCC的頻繁發(fā)生及其造成的巨大危害，引起了人們的關(guān)注。

52、2022/7/24材料防護與資源效益其中硫化物應力腐蝕破裂（SSCC）：在含H2S酸性油氣系統(tǒng)中，SSCC主要出現(xiàn)于高強度鋼、高內(nèi)應力構(gòu)件及硬焊縫上，其特征為：SSCC屬低應力破裂，發(fā)生的應力值通常遠低于鋼 材的抗拉強度，穿晶和沿晶破壞均可觀察到，一般 高強度鋼多為沿晶破裂。SSCC破壞多為突發(fā)性，裂紋產(chǎn)生和擴展迅速。對 SSCC敏感的材料在含H2S酸性油氣中，經(jīng)短暫暴露 后，就會出現(xiàn)破裂，以數(shù)小時到三個月情況為多。 2022/7/24材料防護與資源效益蠟油加氫精制裝置某出口管彎頭硫化氫應力腐蝕破裂 2022/7/24材料防護與資源效益2022/7/24材料防護與資源效益使用14年后彎頭的壁厚

53、減薄內(nèi)壁應力腐蝕開裂裂紋形貌2022/7/24材料防護與資源效益 腐蝕疲勞（Corrosion Fatigue）是指金屬在腐蝕介質(zhì)和交變應力同時作用下產(chǎn)生的破壞。汽輪機處于濕蒸汽區(qū)的葉片可能產(chǎn)生腐蝕疲勞?？刂聘g疲勞的措施：正確選材設(shè)計應避免應力集中表面強化處理和合金化2022/7/24材料防護與資源效益與SCC和機械疲勞相比，腐蝕疲勞的特點為：a. 腐蝕疲勞沒有真實的疲勞極限。b. 腐蝕疲勞在任何腐蝕介質(zhì)中都可能發(fā)生。c. 腐蝕疲勞性能與載荷頻率、應力以及載荷波形有 密切關(guān)系。d. 腐蝕疲勞裂紋往往是多源的；與SCC相比，腐 蝕疲勞裂紋的擴展很少有分叉的情況。2022/7/24材料防護與資源效益 8）氫損傷（Hydrogen Damage） 金屬中存在氫引起的或與氫反應引起的機械破壞，統(tǒng)稱氫損傷。氫損傷有氫鼓泡、氫脆和氫腐蝕。原子氫H是唯一能擴散至鋼和其他金屬的物質(zhì)，分子態(tài)的H2不能擴散滲入金屬，因此只有H才能引起氫損傷。2022/7/24材料防護與資源效益腐蝕反應或陰極保護產(chǎn)生的H之間有較