金屬腐蝕與防護(hù) 02-090401金屬腐蝕的概念及分類

1、金屬腐蝕(jn sh f sh)與防護(hù)Metal Corrosion and Protection 7/23/2022共七十五頁2 Fundamentals of Metal Corrosion 2.1 Definitions Related2.2 Corrosion Characteristics 2.3 Corrosion Classification of Metal2.4 Representation Methods of Corrosion Rate7/23/2022共七十五頁2.3 Metal Classification of Corrosion 2.3.1 Based on C

2、orrosion Forms(形態(tài)(xngti)2.3.2 Based on Corrosion Environment(環(huán)境）2.3.3 Based on Corrosion Mechanism（機(jī)理）2.3.4 Based on Others（material, part, location, protection methods ）7/23/2022共七十五頁2.3.1 Based on Corrosion formslocalized corrosion （局部腐蝕）general corrosion（全面腐蝕）pitting corrosion點(diǎn)蝕hydrogen corossion

3、氫腐蝕stress corrosion cracking應(yīng)力腐蝕開裂intergranular corrosion晶間腐蝕selective corrosion選擇性腐蝕galvanic corrosion電偶腐蝕Delaminating corrosion脫層腐蝕 7/23/2022共七十五頁General Corrosion（全面(qunmin)腐蝕）Corrosion occurred on all or most of the metal surface. Uniform Corrosion & Non-uniform Corrosion 金屬表面的全部或大部都發(fā)生腐蝕，腐蝕程度(ch

4、ngd)大致是均勻的，又稱為均勻腐蝕。（包括較均勻的和不均勻的）。如高溫氧化。7/23/2022共七十五頁全面(qunmin)腐蝕（general corrosion）原因：腐蝕過程中，進(jìn)行(jnxng)金屬陽極溶解反應(yīng)和物質(zhì)還原反應(yīng)的區(qū)域都很小（甚至是超顯微的），陰陽極區(qū)域的位置不固定，在腐蝕過程中隨機(jī)變化，結(jié)果使腐蝕分布非常均勻危害也相對(duì)小些。7/23/2022共七十五頁全面(qunmin)腐蝕（general corrosion）均勻腐蝕的程度可以用腐蝕率來表示。常用兩種單位：一是單位時(shí)間內(nèi)、單位表面積上損失的質(zhì)量，以/(2)計(jì)；另一是單位時(shí)間內(nèi)腐蝕的平均厚度，以/計(jì)。由厚度腐蝕率可以估

5、算設(shè)備的預(yù)期(yq)壽命，應(yīng)用得更為廣泛。若知道了腐蝕的速度，即可推知材料的使用壽命，并在設(shè)計(jì)時(shí)將此因素考慮進(jìn)去。7/23/2022共七十五頁局部(jb)腐蝕（localized corrosion）腐蝕主要集中在金屬表面(biomin)某一區(qū)域，而表面(biomin)的其他部分幾乎未被破壞。(1) 點(diǎn)蝕(2) 電偶腐蝕(3) 脫層腐蝕(4) 晶間腐蝕(5) 選擇性腐蝕(6) 磨損腐蝕(7) 應(yīng)力腐蝕開裂(8) 腐蝕疲勞(9) 氫腐蝕(10 ) 縫隙腐蝕7/23/2022共七十五頁 (1) 點(diǎn)蝕腐蝕集中于金屬表面的很小范圍內(nèi)，并深入到金屬內(nèi)部的孔狀腐蝕形態(tài)。一種高度(god)局部的腐蝕形態(tài)。（

6、也叫孔蝕）一般孔徑小而深。一孔表面直徑等于或小于它的深度，7/23/2022共七十五頁鋁的點(diǎn)蝕坑成長(zhǎng)的電化學(xué)機(jī)構(gòu)示意圖 (1) 點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕系數(shù)：蝕孔最大深度(shnd)/平均腐蝕深度(shnd)易于生成燉化膜的金屬材料表面容易發(fā)生深的點(diǎn)蝕（如不銹鋼、鋁）點(diǎn)腐蝕發(fā)生于有特殊離子的介質(zhì)中。點(diǎn)腐蝕發(fā)生在某一臨界(ln ji)電位以上特征7/23/2022共七十五頁兩種或兩種以上不同電極電位的金屬處于腐蝕介質(zhì)內(nèi)相互(xingh)接觸而引起的電化學(xué)腐蝕又稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。(2) 電偶腐蝕(fsh)（galvanic corrosion）7/23/2022共七十五頁發(fā)生電偶腐蝕時(shí),電極(dinj)電位

7、較負(fù)的金屬通常會(huì)加速腐蝕,而電極電位較正的金屬的腐蝕則會(huì)減慢。 如不銹鋼和碳鋼的連接處，碳鋼在介質(zhì)中做為陽極而被腐蝕。(2) 電偶腐蝕(fsh)（galvanic corrosion）7/23/2022共七十五頁 (3) Delaminating corrosion脫層腐蝕(fsh) 在金屬層狀結(jié)構(gòu)層與層之間產(chǎn)生腐蝕，先垂直(chuzh)向內(nèi)發(fā)展，然后改變方向，有選擇地腐蝕與表面平行的物質(zhì)。（剝蝕）腐蝕產(chǎn)物的膨脹力使未腐蝕的表層成層狀脫離。 鋁的脫層腐蝕7/23/2022共七十五頁 (4) 晶間腐蝕 腐蝕(fsh)從表面沿晶粒邊界向內(nèi)發(fā)展，外表沒有腐蝕跡象，但晶界沉積有腐蝕產(chǎn)物由金相顯微鏡可看

8、到晶界呈現(xiàn)網(wǎng)狀腐蝕。7/23/2022共七十五頁 (4) 晶間腐蝕 晶間腐蝕是晶界在一定條件下產(chǎn)生化學(xué)和組織(zzh)的變化導(dǎo)致耐蝕性降低而引起的。（溫度、成分、腐蝕溶液等）奧氏體不銹鋼的晶間貧鉻引起的晶間腐蝕在工業(yè)中較為常見。7/23/2022共七十五頁請(qǐng)問：材料的“晶”指的是什么？一般管材(un ci)的“晶”有哪些？ (4) 晶間腐蝕 “晶”：組織；金相一般管材（原始組織）：細(xì)小針狀鐵素體+少量珠光體+塊狀鐵素體貝氏體（灰色）（經(jīng)過熱處理等程序過后原始組織會(huì)變化）？7/23/2022共七十五頁工業(yè)合金有不同成分和雜質(zhì),具有不同的結(jié)構(gòu),耐蝕性也有差別。在一定溶液中,有些活性組分溶出,剩下疏

9、松的不活潑組分,強(qiáng)度和延性完全喪失。黃銅脫鋅。鋅溶人溶液，黃銅表面覆蓋一層疏松的紅色薄膜。實(shí)際上銅也溶解，但其后又沉積在合金表面上。除均勻的層狀脫鋅外，還有局部的塞狀脫鋅。 灰鑄鐵的石墨(shm)化也是選擇性腐蝕，鐵腐蝕浸出，剩下石墨網(wǎng)狀體，嚴(yán)重失去強(qiáng)度。球墨或延展性鑄鐵因?yàn)椴淮嬖跉堄辔锫?lián)系在一起的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以不產(chǎn)主石墨化。 (5) 選擇性腐蝕(fsh) 7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 沖擊(chngj)腐蝕空泡腐蝕 摩振腐蝕 7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 沖擊腐蝕(fsh)沖擊腐蝕是磨損腐蝕的主要形態(tài)。簡(jiǎn)稱沖蝕。磨損腐蝕7/23/2

10、022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 沖擊腐蝕沖擊腐蝕多發(fā)生在流體改變方向的部位(bwi)，如彎頭、三通、旋風(fēng)分離器、容器內(nèi)以及入口管相對(duì)的部位。防止沖擊腐蝕可以選用耐磨損較好的材料, 也可改進(jìn)設(shè)計(jì)、改變環(huán)境、或用涂層和陰極保護(hù)等。發(fā)生沖蝕的彎頭圖未發(fā)生沖蝕的彎頭7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 空泡腐蝕空泡腐蝕簡(jiǎn)稱空蝕或氣蝕,是磨損腐蝕的一種(y zhn)特殊形態(tài)。泵葉輪和水力透平機(jī)等常產(chǎn)生空蝕。7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 空泡腐蝕(fsh)空泡腐蝕各步驟示意圖 防止空蝕可改進(jìn)設(shè)計(jì)，以減少流程中流體動(dòng)壓差，也可選用較耐空蝕的

11、材料或精磨表面。用彈性保護(hù)層(塑料或橡膠)或陰極保護(hù)也有效。7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 摩振腐蝕是指承受載荷、互相接觸的兩表面由于振動(dòng)和滑動(dòng)(反復(fù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(xin du yn dn)引起的破壞,也稱微動(dòng)腐蝕。7/23/2022共七十五頁 (6) 磨損(m sn)腐蝕 摩振腐蝕(fsh)最常見的例子是滾珠軸承與軸之間,也發(fā)生在引擎、機(jī)車部件、螺栓連接的部件等處。防護(hù)方法可在接觸表面涂潤(rùn)滑油脂,如果表面同時(shí)磷化更有效。還可選用硬質(zhì)合金,如冷加工以提高表面硬度等。 7/23/2022共七十五頁 (7) 應(yīng)力(yngl)腐蝕開裂 合金在腐蝕和一定方向的拉應(yīng)力同時(shí)作用下

12、產(chǎn)生破裂(pli),稱為SCC裂縫形態(tài)有兩種:沿晶界發(fā)展,稱晶間開裂；縫穿過晶粒,稱穿晶開裂,也有混合型。是最危險(xiǎn)的腐蝕形態(tài)之一,可引起突發(fā)性事故。7/23/2022共七十五頁 (7) 應(yīng)力腐蝕(fsh)開裂 輸氣(sh q)7/23/2022共七十五頁 (7) 應(yīng)力腐蝕(fsh)開裂 防止應(yīng)力腐蝕的方法:進(jìn)行熱處理以消除部件的應(yīng)力;改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),避免應(yīng)力集中于局部設(shè)計(jì)中選用的載荷應(yīng)低于產(chǎn)生(chnshng)應(yīng)力腐蝕的臨界值;表面用噴丸處理產(chǎn)生壓應(yīng)力;采用電化學(xué)保護(hù)、涂料、或緩蝕劑 7/23/2022共七十五頁 (8) 腐蝕(fsh)疲勞 腐蝕和交變應(yīng)力共同作用引起的破裂在無腐蝕時(shí),金屬受交變

13、應(yīng)力作用將產(chǎn)生(chnshng)疲勞破裂。埋地管道7/23/2022共七十五頁 (8) 腐蝕(fsh)疲勞 防止方法: (1) 改進(jìn)設(shè)計(jì)或進(jìn)行熱處理以消除和減小拉應(yīng)； (2) 表面噴丸處理產(chǎn)生壓應(yīng)力； (3) 電鍍鋅、鉻、鎳等(但電鍍時(shí)注意(zh y)鍍層中不可產(chǎn)生拉應(yīng)力,也不可有氫滲入) ； (4) 也可用緩蝕劑和陰極保護(hù)。 7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (1) 氫鼓泡 (2) 氫脆 7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (1) 氫鼓泡對(duì)低強(qiáng)度鋼，特別是含大量非金屬夾雜時(shí)溶液中產(chǎn)生(chnshng)的氫原子很容易擴(kuò)散到金屬內(nèi)部。當(dāng)環(huán)境中含有硫化物、

14、氰化物、含磷離子等阻止放氫反應(yīng)的毒素時(shí)，進(jìn)入鋼內(nèi)結(jié)合成分子，使鋼表面產(chǎn)生鼓泡。7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (1) 氫鼓泡7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (1) 氫鼓泡防止方法除去毒素（硫化物、氰化物、磷離子等）最有效可選用(xunyng)無空穴的鎮(zhèn)靜鋼代替沸騰鋼采用氫不易滲透的奧氏體不銹鋼或鎳的襯里(或橡膠、塑料、瓷磚村里)7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (2) 氫脆金屬由于吸收了原子氫而使其性質(zhì)(xngzh)變脆的現(xiàn)象叫氫脆。如鋼中的BiPbSAs都能促進(jìn)氫脆. 在高強(qiáng)鋼中晶格高度變形，當(dāng)進(jìn)入后,晶格應(yīng)變更大，使韌性

15、及延展性降低，導(dǎo)致脆化，在外力下可引起破裂。一般鋼強(qiáng)度越高，氫脆破裂的敏感性越大。（機(jī)理還不十分清楚，有各種理論。）閥體開裂從油孔邊緣起始 裂紋源1 裂紋源2 閥體滯后破壞型氫脆斷口 裂紋斷口斷裂源部分6 7/23/2022共七十五頁 (9) 氫腐蝕(fsh) (2) 氫脆（防止方法）在未破裂前氫脆是可逆的，如進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，使氫逸?金屬可恢復(fù)原性能。在容易發(fā)生氫脆的環(huán)境中,避免使用高強(qiáng)鋼，可用、合金鋼；焊接時(shí)采用低氫焊條，保持環(huán)境干燥(水是氫的主要來源)；電鍍(dind)液要選擇,控制電流；酸洗液中加入緩蝕劑。氫已進(jìn)入金屬后，可進(jìn)行低溫烘烤驅(qū)氫，如鋼一般在90150脫氫。7/23/202

16、2共七十五頁 (10) 縫隙(fngx)腐蝕縫隙腐蝕是孔蝕的一種特殊形態(tài)(xngti)發(fā)生在縫隙內(nèi)(如焊、鉚縫、墊片或沉積物下面的縫隙)破壞形態(tài)為溝縫狀,嚴(yán)重的可穿透?？p隙腐蝕示意圖環(huán)焊縫腐蝕圖7/23/2022共七十五頁后期階段 物質(zhì)遷移困難 初期階段 (10) 縫隙(fngx)腐蝕縫隙腐蝕常有一段較長(zhǎng)的孕育期。當(dāng)縫內(nèi)p值下降(xijing)到臨界值后，與孔蝕相似，產(chǎn)生加速腐蝕。一般在含Cl-溶液中最易發(fā)生有效的防止方法是消除縫隙7/23/2022共七十五頁思考： 應(yīng)力腐蝕(fsh)開裂、縫隙腐蝕(fsh)、晶間腐蝕(fsh)、氫脆幾種腐蝕(fsh)的異與同？7/23/2022共七十五頁2.

17、3 金屬腐蝕(jn sh f sh)的分類2.3.1 按腐蝕(fsh)形態(tài)分類2.3.2 按腐蝕環(huán)境分類2.3.3 按腐蝕機(jī)理分類2.3.4 其他（材料、部位、應(yīng)用場(chǎng)合、防護(hù)方法）7/23/2022共七十五頁2.3.2 按腐蝕(fsh)環(huán)境分類失澤高溫氧化大氣腐蝕土壤腐蝕 自然環(huán)境下的氧化海水腐蝕 微生物腐蝕 工業(yè)介質(zhì)中的氧化酸堿鹽溶液工業(yè)水高溫高壓水鹵代烴中醇中 干腐蝕濕腐蝕無水有機(jī)液體和氣體中的腐蝕（化學(xué)腐蝕）熔鹽和熔渣中的腐蝕熔融金屬中的腐蝕按環(huán)境分類金屬在露點(diǎn)以上的常溫干燥氣體中的腐蝕；生成很薄的表面(biomin)產(chǎn)物，使金屬失去光澤；屬于化學(xué)腐蝕范疇金屬在高溫氣體中腐蝕；在金屬表面

18、有時(shí)生成一層很薄的氧化皮；氧化皮在熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用下可能剝落，屬于高溫腐蝕。如Al在CCl4和CHCl3中的腐蝕。如Al在乙醇中，Mg在Ti在甲醇中的腐蝕。7/23/2022共七十五頁2.3 金屬腐蝕(jn sh f sh)的分類2.3.1 按腐蝕形態(tài)分類2.3.2 按腐蝕環(huán)境分類2.3.3 按腐蝕機(jī)理分類2.3.4 其他（材料、部位、應(yīng)用場(chǎng)合、防護(hù)(fngh)方法）7/23/2022共七十五頁2.3.3 按腐蝕(fsh)機(jī)理分類(1) 化學(xué)腐蝕(fsh)(2) 電化學(xué)腐蝕(3) 物理腐蝕7/23/2022共七十五頁(1) 化學(xué)(huxu)腐蝕 金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)

19、生純化學(xué)作用而引起的破壞。 化學(xué)腐蝕是在一定的條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，即氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳遞(chund)是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行的，因而沒有電流產(chǎn)生。7/23/2022共七十五頁 純化學(xué)腐蝕的情況不多，主要為金屬在無水的有機(jī)液體和氣體中腐蝕以及在干燥氣體中的腐蝕（無電解液）?；瘜W(xué)腐蝕可分為兩種： 氣體腐蝕：一般指金屬在干燥氣體中發(fā)生的腐蝕。例如，用氧氣切割和焊接管道時(shí)在金屬表面上產(chǎn)生(chnshng)的氧化皮。 在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕：例如金屬在某些有機(jī)液體（如苯、汽油）中的腐蝕。

20、(1) 化學(xué)(huxu)腐蝕7/23/2022共七十五頁過去，普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，金屬的高溫氧化屬典型的化學(xué)腐蝕。但在1952年，瓦格納（C.Wangner）根據(jù)氧化膜的近代觀點(diǎn)提出，不再將高溫氧化視為單純的化學(xué)腐蝕。在高溫氣體中金屬的氧化最初(zuch)雖然是通過化學(xué)反應(yīng)，但后來，膜的成長(zhǎng)過程則屬于電化學(xué)機(jī)理。（有了離子的遷移）(1) 化學(xué)(huxu)腐蝕7/23/2022共七十五頁(2) 電化學(xué)腐蝕(fsh)電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。 在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕的過程至少包括有一個(gè)陽極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，并與流過金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中定向遷移的離子聯(lián)系在一

21、起。陽極反應(yīng)是金屬原子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子的過程，即氧化過程。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的氧化劑奪取(duq)電子發(fā)生還原反應(yīng)的還原過程。7/23/2022共七十五頁例如，碳鋼在酸中腐蝕時(shí)，在陽極區(qū)Fe被氧化成Fe2+，所放出(fn ch)的電子自陽極（Fe）流至鋼表面的陰極區(qū)（如Fe3C）上，與H+作用而還原成氫氣，即 陽極(yngj)反應(yīng)：FeFe2+2e 陰極反應(yīng)：2H+2e H2 總反應(yīng)：Fe+2H+ Fe2+H2 (2) 電化學(xué)腐蝕7/23/2022共七十五頁電化學(xué)腐蝕(fsh)的特點(diǎn)介質(zhì)為離子導(dǎo)電的電解質(zhì)。金屬/電解質(zhì)界面反應(yīng)過程是因電荷轉(zhuǎn)移而引起的電化學(xué)過程，必須包括電子和離子在界

22、面上的轉(zhuǎn)移。 界面上的電化學(xué)過程可以分為兩個(gè)相互獨(dú)立的氧化和還原過程，金屬/電解質(zhì)界面上伴隨電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱為電極反應(yīng)。電化學(xué)腐蝕(fsh)過程伴隨電子的流動(dòng)，即電流的產(chǎn)生。7/23/2022共七十五頁 綜上所述，電化學(xué)腐蝕實(shí)際上是一個(gè)短路的原電池反應(yīng)的結(jié)果，這種原電池又稱為腐蝕原電池。油氣管道和儲(chǔ)罐在潮濕的大氣中、海水中、土壤中以及油氣田的污水、注水系統(tǒng)等環(huán)境(hunjng)中的腐蝕均屬此類。腐蝕原電池與一般原電池的差別僅在于原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，作有用功，而腐蝕原電池則只能導(dǎo)致材料的破壞，不對(duì)外界作有用功。(2) 電化學(xué)腐蝕(fsh)7/23/2022共七十五頁 當(dāng)管、罐金屬

23、表面受到外界的交、直流雜散電流的干擾，產(chǎn)生電解電池(dinch)的作用時(shí)，腐蝕金屬電極的陽極溶解，即發(fā)生所謂的雜散電流腐蝕。電解池的正極進(jìn)行陽極反應(yīng)，負(fù)極進(jìn)行陰極反應(yīng)，其電極的正、負(fù)極性與腐蝕原電池相反。 故電化學(xué)反應(yīng)是借助于原電池和電解池進(jìn)行的。電化學(xué)腐蝕較普遍和常見，是油氣田設(shè)備及管道腐蝕的主要類型。(2) 電化學(xué)腐蝕(fsh)7/23/2022共七十五頁條件現(xiàn)象本質(zhì)(bnzh)聯(lián)系化學(xué)(huxu)腐蝕與電化學(xué)(huxu)腐蝕的區(qū)別電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕金屬與氧化劑（非電解質(zhì)）直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多 金屬被氧化的過程較活潑

24、的金屬被氧化的過程無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生7/23/2022共七十五頁2.3 金屬腐蝕(jn sh f sh)的分類2.3.1 按腐蝕形態(tài)分類(fn li)2.3.2 按腐蝕環(huán)境分類2.3.3 按腐蝕機(jī)理分類2.3.4 其他分類（材料、部位、應(yīng)用場(chǎng)合、防護(hù)方法） （課后了解部分）7/23/2022共七十五頁2 金屬腐蝕(jn sh f sh)基本原理2.1 金屬腐蝕(jn sh f sh)的定義2.2 金屬發(fā)生腐蝕的特點(diǎn)2.3 金屬腐蝕的分類2.4 金屬腐蝕速度的表示方法7/23/2022共七十五頁2.4 金屬腐蝕速度(sd)的表示方法2.4.1 均勻腐蝕腐蝕速度的腐蝕速度2.4.2 局部腐蝕

25、的腐蝕速度2.4.3 腐蝕評(píng)價(jià)(pngji)標(biāo)準(zhǔn) 7/23/2022共七十五頁2.4.1 均勻(jnyn)腐蝕的腐蝕速度金屬遭受腐蝕(fsh)后，其質(zhì)量、厚度、機(jī)械性能、組織結(jié)構(gòu)、電極過程都會(huì)變化，這些物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來表示金屬腐蝕(fsh)的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量指標(biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)來表示。7/23/2022共七十五頁1) 質(zhì)量指標(biāo)單位時(shí)間內(nèi)金屬單位表面積損耗金屬的質(zhì)量。失重(sh zhng)表示法損耗的質(zhì)量是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的差值。金屬試件的初始重量，g消除腐蝕產(chǎn)物后的金屬試件重量，g腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，h試件表面積，m27/23/20

26、22共七十五頁增重表示法損耗的質(zhì)量(zhling)指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)的質(zhì)量(zhling)與腐蝕前的質(zhì)量(zhling)之差。經(jīng)腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物的金屬試件的重量，g腐蝕前的金屬試件重量，g腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，h試件表面積，m21) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁方法選用：可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全牢固地附著在試件表面的情況來選取失重或增重(zn zhn)表示法一般均用失重表示腐蝕速度但如腐蝕產(chǎn)物不易消除或牢固附著在金屬的表面，亦有用增重表示的。1) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁 根據(jù)我國(guó)選定的非國(guó)際單位(dnwi)制的時(shí)間單位(dnwi)除了上面所用的小時(shí)（h）外，還有天，符

27、號(hào)為 d（day）；年，符號(hào)為 a（annual）。因此，以質(zhì)量變化表示的腐蝕速度的單位還有 kgm2a，g/dm2d，gcm2h和mg/ dm2d。有些文獻(xiàn)上用英文縮寫mdd代表mg/ dm2d，用gmd代表g/m2d。1) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁如果確切地知道腐蝕產(chǎn)物的組成和分子式，即可對(duì)對(duì)v失、v增進(jìn)行換算。例如：已知Zn在空氣中加熱氧化后的腐蝕產(chǎn)物是ZnO時(shí)Zn+1/2O2=ZnOZn的腐蝕質(zhì)量指標(biāo)，分別為v失、v增。顯然，在v增中的質(zhì)量(zhling)增加部分是氧的質(zhì)量，在v失中的質(zhì)量減小部分是鋅的質(zhì)量。以AO、AZn分別表示氧和鋅的相對(duì)原子質(zhì)量，以no、nZn分別表示

28、氧和鋅的物質(zhì)的量（mol）。那么根據(jù)腐蝕產(chǎn)物ZnO的分子式，其nonZn =11。1) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁因此可得出(d ch)下列比例式：將上式除以下(yxi)式，即得：腐蝕前的質(zhì)量清除腐蝕產(chǎn)物后質(zhì)量試樣表面積腐蝕時(shí)間帶有腐蝕產(chǎn)物的質(zhì)量1) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁 當(dāng)金屬(jnsh)的腐蝕產(chǎn)物是MxOy時(shí)，其關(guān)系式為：1) 質(zhì)量指標(biāo)7/23/2022共七十五頁2) 深度(shnd)指標(biāo)衡量不同密度(md)的金屬腐蝕程度時(shí)，腐蝕深度比質(zhì)量更適用結(jié)合質(zhì)量指標(biāo)的含義，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積耗損金屬的厚度Vt 為：注意兩者間單位的換算H為深度，這里指腐蝕深度速度Vt已知

29、： 7/23/2022共七十五頁常用腐蝕(fsh)率單位的換算因子2) 深度(shnd)指標(biāo)7/23/2022共七十五頁3) 電流(dinli)指標(biāo) 腐蝕的標(biāo)志是陽極的溶解。即腐蝕速度與腐蝕電流密度成正比。因此可用腐蝕電流密度A表示金屬的電化學(xué)腐蝕速度。可通過法拉第定律把電流(dinli)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)聯(lián)系起來。法拉第定律？ 每通過的電量為1法拉第，即96500C的電量，陽極溶解的質(zhì)子的量為1mol。7/23/2022共七十五頁3) 電流(dinli)指標(biāo)電流強(qiáng)度I，通電時(shí)間t，電量則為It。陽極(yngj)溶解的金屬m為：則腐蝕速率：A金屬的原子量F法拉第常數(shù)96500C/moln金屬的價(jià)數(shù)腐蝕電流密度7/23/2022共七十五頁 局部腐蝕程度評(píng)定較為復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的定量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。金屬(jnsh)的局部腐蝕形式很多，反映在物理和機(jī)械性能方面的變化也各不相同。例如小孔腐蝕，只在小孔處反映出腐蝕深度的變化，而其他部位并無明顯改變。又如晶間腐蝕，雖然金屬的重量和外形尺寸并沒有發(fā)生多大變化，但其機(jī)械強(qiáng)度卻下降很大。 2.4.2