2023學(xué)年完整公開課版高溫腐蝕

高溫腐蝕鋼結(jié)構(gòu)防腐與防火施工主講教師：於重任高溫腐蝕2在低溫下，金屬的腐蝕多是濕腐蝕，即液體電解質(zhì)下發(fā)生的腐蝕。在高溫狀態(tài)下，金屬腐蝕是在干燥氣體和高溫氣體中產(chǎn)生的，最常見的腐蝕是高溫氧化腐蝕。冶金工業(yè)、石油煉化、航空航天、核電和火電、熱處理、汽車工業(yè)、紙漿和造紙等行業(yè)都大量存在著高溫氧化問題，高溫腐蝕防護(hù)的需求對涂料工業(yè)提出了全新的要求。高溫氧化3高溫氧化的第一步是氧吸附在金屬表面上，隨后是氧化物形核和晶核長大，生成覆蓋金屬基體的連續(xù)氧化膜。膜厚的增加，微裂紋、宏觀裂紋和孔洞等缺陷就可能在膜中發(fā)展，而使氧化膜失去保護(hù)性。缺陷的存在也使氧可以很容易地到達(dá)金屬基體而引起進(jìn)一步的氧化。高溫氧化4氧化膜所提供的保護(hù)程度的一個重要參數(shù)是PB比（Pillig-Bedworth），即生成氧化物的體積與所消耗的金屬體積比。當(dāng)PB比稍大于1時，耐氧化性最為理想。此外，保護(hù)性高的氧化膜應(yīng)具有高熔點(diǎn)、低蒸氣壓，膨脹系數(shù)應(yīng)接近于金屬的膨脹系數(shù)，還要具有良好的抗破裂高溫塑性，低電導(dǎo)率，對金屬離子和氧有著較低的低擴(kuò)散系數(shù)等特性。硫化5除了高溫氧化腐蝕外，硫化也是高溫腐蝕的一種機(jī)理。硫化與含硫化合物污染的存在有很大關(guān)系。在煉油工業(yè)中，由于有機(jī)硫化合物如硫醇、多硫化物和噻吩，以及元素硫等，在所有原油中都以不同濃度存在著，在精煉過程中，它們都部分地轉(zhuǎn)化為硫化氫。在260～288℃，當(dāng)有氫存在時硫化氫變得極具腐蝕性。提高溫度和硫化氫含量一般會導(dǎo)致更快的破壞速率。當(dāng)溫度升高55℃時，硫化速率將會加倍。在火力發(fā)電廠的脫硫置中，煙道中存在著含SO2的酸性氣體，同時溫度高達(dá)140～180℃，需要使用特殊的襯里材料乙烯酯玻璃鱗片涂料。硫化鐵碳化6高溫下當(dāng)金屬暴露在一氧化碳、甲烷、乙烷或其烴類化合物中時，會發(fā)生碳化。碳化通常只在815℃以上的溫度范圍時才會發(fā)生。在石化工業(yè)中，碳化比較普遍，比如乙烯裂解爐的爐管溫度高達(dá)1150℃。碳化鈦碳化鉻粉化7金屬的粉化也是高溫腐蝕的一種形式，它與碳化有關(guān)，其腐蝕產(chǎn)物為細(xì)小的粉末，它們由碳化物、氧化物和石墨組成。腐蝕形態(tài)為局部點(diǎn)蝕或相對均勻的腐蝕破壞。金屬發(fā)生碳化的典型溫度區(qū)間是425～815℃。金屬粉化一般與富含一氧化碳和氫的氣流有關(guān)。生鐵粉銻粉其他高溫腐蝕8除了以上高溫腐蝕機(jī)理和現(xiàn)象外，還有氮化、氣態(tài)鹵素腐蝕和熔鹽腐蝕等，而