6局部腐蝕電化學(xué)方法課件

6.1局部腐蝕特征:不均勻性；大陰極小陽極；自催化特征金屬表面某些部分的腐蝕速度顯著大于其余部分腐蝕速度，導(dǎo)致局部區(qū)域破壞。危害遠(yuǎn)大于均勻腐蝕。均勻腐蝕：陰極和陽極尺寸微小，靠近，不斷移動和轉(zhuǎn)換，統(tǒng)計平均的。局部腐蝕：陰極和陽極是分離的，相對穩(wěn)定不變，大陰極小陽極導(dǎo)致局部區(qū)域腐蝕速度很大。比較均勻腐蝕局部腐蝕腐蝕形態(tài)整個表面均勻分布集中在局部小區(qū)域腐蝕電池陰極和陽極不斷移動和轉(zhuǎn)換，統(tǒng)計平均的陰陽極可分辨電極面積陰極=陽極=金屬表面陽極<<陰極電位Ea=Ec=EcorrEa<Ec腐蝕速度腐蝕速度低，穩(wěn)定。局部區(qū)域自加速。第六章局部腐蝕localizedcorrosion2023/7/232電偶腐蝕點蝕縫隙腐蝕絲狀腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕剝蝕6.2電偶腐蝕（galvaniccouplecorrosion)

接觸腐蝕，異金屬腐蝕，典型的宏觀腐蝕電池；6.2.1特征定義：兩種電位不同金屬在電解質(zhì)溶液中相互接觸，電位負(fù)者腐蝕加速（電偶腐蝕效應(yīng)，犧牲陽極效應(yīng)），電位正者腐蝕減慢（陰極保護(hù)效應(yīng)）。特征：腐蝕主要發(fā)生在不同金屬接觸區(qū)域，其他區(qū)域影響較小，腐蝕速度不均勻分布。6.2.2機理，M1和M2連接后，為總腐蝕電位；

為總腐蝕電流（電偶電流）；M1為陽極，發(fā)生陽極極化，腐蝕速度增加；犧牲陽極效應(yīng)；M2為陰極，發(fā)生陰極極化，腐蝕速度降低；陰極保護(hù)效應(yīng)。I.D.ofagalvanizedcarbonsteelnipplefromthecoldwaterinletconnectionofaresidentialwaterheater.TubercleshaveformedontheI.D.inlowflowconditions.Underneaththetuberclesaredeepcorrosionpits.ThecoldwaterchemistryexhibitedaLangelierIndexof-0.31andcontained8ppmofdissolvedoxygen.6.2.3影響因素

電偶序：電位差越大，電偶腐蝕傾向越大；2023/7/235環(huán)境因素：介質(zhì)組成及其侵蝕性：耐蝕性低的金屬為陽極，加速腐蝕；耐蝕性高的金屬為陰極，受到保護(hù)；同一電偶在不同介質(zhì)中會發(fā)生逆轉(zhuǎn)：水中—Sn陰極，F(xiàn)e陽極；有機酸中—Sn陽極，F(xiàn)e陰極；溫度：影響腐蝕速度；改變表面膜或腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電偶逆轉(zhuǎn)；Zn-Fe電偶在冷水中—Zn陽極Fe陰極；80C以上熱水—Zn陰極Fe陽極；鍍鋅鋼板熱水清洗不能超過70C。電解質(zhì)電導(dǎo)：電導(dǎo)低，腐蝕減輕，分布不均勻，集中接觸區(qū)；

溶液pH值：改變電極反應(yīng)；電偶逆轉(zhuǎn)；Al-Mg合金—中酸性中，Al陰極；Mg溶解后，溶液變?yōu)閴A性，Al成為陽極。電解液流動：加速氧還原速度；電偶逆轉(zhuǎn)—充氣不良海水中，不銹鋼陽極，銅陰極；充氣良好海水中，不銹鋼陰極，銅陽極；陰陽極面積比：大陰極小陽極狀態(tài)加速陽極腐蝕破壞。同樣腐蝕電流，面積越小，電流密度越大；氧擴散控制電偶腐蝕速度：集氧面積原理.

2023/7/237電偶腐蝕電化學(xué)研究方法電偶電流測量方法：電偶電流——電偶對在介質(zhì)中的短路電流；

零阻電流表方法：輸入端電位接近相等，深度度負(fù)反饋，反向端虛地，電偶電極間相當(dāng)于短路；電壓表測定值與電偶電流成正比。

恒電位儀方法：恒電位儀二電極方法連接，R與C連接；調(diào)節(jié)恒電位數(shù)值=-電偶電位差，輸出電流值即為電偶電流值。電偶電流分布測量：測定電偶電極接觸面附件電位分布和溶液電阻，計算電流分布；

高電導(dǎo)溶液分布均勻；

低電導(dǎo)溶液腐蝕集中于電偶接觸面區(qū)域，分布不均勻；電偶腐蝕反轉(zhuǎn)測量：腐蝕反應(yīng)或腐蝕產(chǎn)物膜變化導(dǎo)致電偶電位反轉(zhuǎn)；

電流密度影響：

溫度影響：

介質(zhì)影響：6.2.4控制方法2023/7/239設(shè)計階段避免異種金屬或合金接觸；電位差<0.25V；避免大陰極小陽極組合；不同金屬間進(jìn)行絕緣處理；使用涂層和金屬鍍層必須避免大陰極小陽極后果和電偶腐蝕；設(shè)計時選用可更換陽極部件；進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)；使用緩蝕劑；2023/7/2310特征1.發(fā)生在表面存在氧化膜，鈍化膜（耐熱鋼，不銹鋼，鋁合金，鈦合金）或陰極性鍍層的金屬（碳鋼表面鍍Cu，Ni，Sn）上。當(dāng)膜層某點發(fā)生破壞，膜下金屬基體呈活化陽極狀態(tài)，鈍化膜成為陰極，構(gòu)成活化-鈍化腐蝕電池，腐蝕將向縱深發(fā)展為孔蝕。6.3點蝕（孔蝕）pittingcorrosion造成局部穿孔和工程事故，是危害較大的腐蝕形式。2.點蝕發(fā)生在Cl-離子和氧化劑并存鈍化性溶液中，Cl-離子吸附并破壞鈍化膜?；钚躁庪x子是發(fā)生點蝕的必要條件。3.點蝕的發(fā)生發(fā)展和終止取決于點蝕的電化學(xué)特性（點蝕擊破電位，點蝕保護(hù)電位）。2023/7/23116.3.2點蝕機理

點蝕誘導(dǎo)期點蝕誘導(dǎo)期起始于Cl-在鈍化膜表面缺陷區(qū)優(yōu)先吸附富集。吸附Cl-的改變了吸附區(qū)鈍化膜成分和性質(zhì)，增加了該區(qū)的離子電導(dǎo)和溶解速度，形成點蝕活性點“孔核”。孔核區(qū)鈍化膜減薄場強增大，膜溶解速度增大。2023/7/2312孔核群在鈍化膜表面隨機發(fā)生、長大和消亡導(dǎo)致電流噪聲，并引起腐蝕電位波動噪聲，反映了孔核隨機生滅過程；孔核存在臨界半徑。當(dāng)孔核小于臨界半徑時，有可能再鈍化而消亡；當(dāng)孔核大于等于臨界半徑時，將不會再鈍化，會一直生長為真實腐蝕孔，進(jìn)入成長期；點蝕一旦進(jìn)入發(fā)展期，形成蝕孔，其附近的發(fā)生期點蝕生滅過程會減弱和停止，體現(xiàn)在電化學(xué)噪聲減弱和消失；其結(jié)果是真正成長為腐蝕孔的點蝕數(shù)量并不多，且相聚較遠(yuǎn)。2023/7/23132023/7/2314構(gòu)成大陰極小陽極腐蝕電池；點蝕發(fā)展期蝕核長大到一定尺寸后導(dǎo)致鈍化膜擊穿，金屬基體發(fā)生腐蝕，不會消亡，點蝕進(jìn)入發(fā)展期。蝕孔形成閉塞電池，發(fā)生蝕孔內(nèi)酸化自催化過程。蝕孔外：鈍化膜陰極氧還原反應(yīng)，pH值升高，形成Fe（OH）3，CaCO3腐蝕產(chǎn)物堆積在蝕孔口，形成閉塞區(qū)，溶解氧很難進(jìn)入，形成氧濃差極化電池。蝕孔內(nèi)：陽極反應(yīng)生成Fe2+積累正電荷，導(dǎo)致更多Cl-遷移進(jìn)來形成濃縮氯化物，Cl-富集，水解產(chǎn)生HCl，pH值降低，加速陽極溶解，形成自催化過程，使蝕孔迅速發(fā)展，導(dǎo)致穿孔。2023/7/2315點蝕再鈍化影響因素：消除鈍化膜表面雜質(zhì)；蝕孔內(nèi)電位負(fù)移，低于點蝕保護(hù)電位；蝕孔內(nèi)溶液電阻增大，使電位轉(zhuǎn)移到鈍化區(qū)。這些因素導(dǎo)致蝕孔再鈍化，點蝕不再發(fā)展，進(jìn)入消亡期。只有少量的發(fā)生期蝕孔能夠發(fā)展到發(fā)展期點蝕，大部分發(fā)生期點蝕都隨著一些點蝕進(jìn)入發(fā)展期而自行會消亡。2023/7/2316點蝕消亡期（蝕孔再鈍化）6.3.3影響因素2023/7/23176.3.3.1金屬性質(zhì)的影響點蝕電位越正，點蝕電位和點蝕保護(hù)電位差值越小，耐點蝕能力越強；具有自鈍化特征的金屬和合金對點蝕敏感性高，鈍化能力越強，敏感性越高。某些金屬的點蝕電位（0.01mol/LNaCl）金屬Eb，mVvs.SHE金屬Eb，mVvs.SHEAl-0.4530%Cr-Fe0.62Fe0.23Zr0.46Ni0.28Cr1.018-8不銹鋼0.26Ti12.012%Cr-Fe0.2

2023/7/23186.3.3.4表面狀態(tài)：金屬表面光潔度提高能增強耐點蝕能力；冷加工會降低耐點蝕能力；使用K2Cr2O7溶液鈍化處理能提高不銹鋼耐點蝕能力。6.3.3.5溶液組成及濃度：Cl-，Br-離子能顯著降低點蝕擊破電位，誘發(fā)點蝕；

6.3.3.3熱處理溫度：回火和退火熱處理生成沉淀相，會增加不銹鋼點蝕傾向。點蝕擊破電位與Cl-活度關(guān)系：18-8鋼： Al： 強烈點蝕誘發(fā)劑：18-8鋼點蝕抑制劑：OH->NO3->Ac->SO42->ClO4-Al點蝕抑制劑：NO3->CrO42->Ac->C6H5OO->SO42-2023/7/23192023/7/2320

6.3.3.6溶液溫度：溫度升高促進(jìn)點蝕擊破電位負(fù)移，增大點蝕傾向

6.3.3.7溶液流速：增加流速有利于鈍化，減少表面沉積物，降低點蝕傾向；但流速達(dá)到湍流，會增加磨損腐蝕。

6.3.4控制方法

（1）選擇耐蝕合金：增加抗點蝕合金元素Cr，Mo，Ni，N；降低有害元素和雜質(zhì)C，S；鐵素體不銹鋼（0Cr18MoTi），奧氏體不銹鋼（00Cr18Ni2Mo5）和鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼（00Cr25NiMo3N）。

（2）電化學(xué)保護(hù)：陰極保護(hù)電位控制在點蝕保護(hù)電位以下。（3）緩蝕劑：添加能抑制點蝕發(fā)生的氧化性陰離子（OH-，NO2-，NO3-，CrO42-，SO42-，）緩蝕劑，增加鈍化膜穩(wěn)定性。但緩蝕劑用量不足反而會加速點蝕。（4）改變介質(zhì)條件：降低Cl-離子濃度；減少Fe3+，Cu2+氧化劑；降低溫度，提高pH值；維持溶液中有均勻的氧，避免縫隙，攪拌，通氣。2023/7/23216.3.5點蝕電化學(xué)研究方法點蝕特征電位Eb和Ep的測定：動電位極化方法，可以縮短誘導(dǎo)期。E>Eb：已有蝕孔繼續(xù)長大；新蝕孔繼續(xù)產(chǎn)生；Eb>E>Ep：已有蝕孔繼續(xù)長大；新蝕孔不再產(chǎn)生；E<Ep：已有蝕孔重鈍化；新蝕孔不再產(chǎn)生；2023/7/23232.點蝕誘導(dǎo)期的測定在腐蝕電位下發(fā)生點蝕需要較長的誘導(dǎo)期。當(dāng)E>Eb時，電位越正，誘導(dǎo)期越短。給定恒電位下測定電流隨時間的變化，電流密度增加表明點蝕在擴展，值則為誘導(dǎo)時間，其值與電位有關(guān)。值越長，點蝕敏感性越低。種類Eb，mVEp，mVEb-Ep，mV1Cr18Ni9Ti150-3018000Cr17Ni14Mo2（316L）200-19039000Cr25Ni6Mo3N（雙相耐海水不銹鋼）960930303.不銹鋼在25°C，3.5%NaCl溶液中的點蝕電位參數(shù)比較4.點蝕過程的電化學(xué)阻抗譜響應(yīng)點蝕誘導(dǎo)期電化學(xué)阻抗譜響應(yīng)特征高頻區(qū)容抗弧，低頻區(qū)出現(xiàn)感抗弧，并隨時間逐漸萎縮，并在點蝕進(jìn)入發(fā)展期后完全消失。RL為等效電阻。只有在點蝕誘導(dǎo)期可以測定到感抗響應(yīng)，可能與鈍化膜逐漸減薄，阻抗逐漸降低，局部電流密度逐漸則大有關(guān)。2023/7/2325點蝕發(fā)展期電化學(xué)阻抗譜響應(yīng)特征兩個時間常數(shù)雙容抗??；高頻弧為鈍化膜響應(yīng)，會逐漸減弱；低頻弧為點蝕區(qū)響應(yīng)，會隨著點蝕發(fā)展逐漸增大；蝕孔溶液電阻Rsol,pit不同于膜電阻。2023/7/23266.4縫隙腐蝕crevicecorrosion

金屬與材料間形成寬度為0.025~0.1mm間隙，使進(jìn)入的液體處于滯留狀態(tài)，導(dǎo)致縫隙內(nèi)金屬加速腐蝕。

2023/7/2327

6.4.1特征（1）縫隙寬度為0.025~0.1mm；（2）金屬與材料的機械聯(lián)結(jié)，金屬表面沉積物，附著物，腐蝕產(chǎn)物都會形成縫隙；縫隙腐蝕導(dǎo)致材料強度降低，吻合變壞，甚至產(chǎn)生應(yīng)力。

（3）幾乎所有金屬都會發(fā)生縫隙腐蝕，強自鈍化能力金屬縫隙腐蝕敏感性更強。（4）幾乎所有介質(zhì)都會引起金屬縫隙腐蝕，含氯化物活性陰離子具有強誘發(fā)能力。（5）縫隙腐蝕傾向大于相同條件點蝕傾向：2023/7/23286.4.2縫隙腐蝕機理氧濃差極化電池是縫隙腐蝕的誘因，閉塞電池引起的局部酸化自催化作用是縫隙腐蝕發(fā)展的根本原因。氧去極化在縫隙內(nèi)外進(jìn)行縫隙內(nèi)氧耗盡，形成濃差極化電池大陰極小陽極，縫內(nèi)陽極加速溶解

腐蝕產(chǎn)物在縫口形成Fe（OH）3，造成閉塞電池陽離子難于遷移而積累，正電荷過剩Cl-離子進(jìn)入縫隙，水解酸化pH增加陽極加速構(gòu)成自催化過程。

2023/7/2329縫隙腐蝕和點蝕比較（1）縫隙腐蝕發(fā)生于所有金屬和所有介質(zhì)；點蝕發(fā)生于氯離子溶液中鈍性金屬；（2）縫隙腐蝕閉塞電池形成快；（3）縫隙腐蝕電位低于點蝕電位，更容易發(fā)生。2023/7/23306.4.3影響因素（1）

縫隙寬度：<0.1mm加速；>0.1mm緩慢；>0.25mm停止（2）

環(huán)境因素：；氧濃度；溫度；流速；（3）材料因素：不銹鋼的Cr，Ni，Si，Cu能增加提高耐縫隙腐蝕能力科乃爾625（NI58Cr22Mo9Nb4），哈氏合金C-276（00Cr16Ni57Mo16Fe6W4），Ti，Ti-Pd合金耐縫隙腐蝕。2023/7/23316.4.4控制方法2023/7/2332（1）

設(shè)計中避免縫隙，焊接代替鉚接；（2）

采用耐縫隙腐蝕材料；（3）

采用電化學(xué)保護(hù)；6.4.5縫隙腐蝕電化學(xué)研究方法縫隙腐蝕敏感性縫隙腐蝕敏感性可用動電位掃描曲線評價。縫隙腐蝕實驗重現(xiàn)性取決于縫隙的幾何尺寸重現(xiàn)性。滯后環(huán)面積和失重測試結(jié)果具有相關(guān)性?？p隙腐蝕陰極保護(hù)性能評價2023/7/23336.5絲狀腐蝕filiformcorrosion

漆膜下特殊縫隙腐蝕，發(fā)生在有保護(hù)膜金屬表面。大氣環(huán)境中有表面層的鋼，鎂，鋁。

6.5.1特征起始于金屬表面某些活性腐蝕點；以絲狀腐蝕跡線發(fā)展，但不相交；形成密集紊亂發(fā)絲狀銹蝕結(jié)構(gòu)。漆膜下鋼制炮彈藥筒表面的紅銹絲。絲狀腐蝕比點蝕傾向大。導(dǎo)致涂層破壞，發(fā)展為其他類型腐蝕。2023/7/23346.5.2絲狀腐蝕機理2023/7/2335起始于漆膜缺陷；形成小液滴，氧濃差電池作用發(fā)生腐蝕點，中心乏氧陽極溶解，邊緣富氧陰極還原；產(chǎn)生Fe2O3.H2O，產(chǎn)生腐蝕引發(fā)中心；空氣中氧，水，介質(zhì)通過腐蝕產(chǎn)物隧道到達(dá)金屬表面，構(gòu)成乏氧活性頭和富氧非活性體的氧濃差電池；頭部酸化（pH=1~3）陽極，體部陰極（pH=7~8，OH-增加），電位差0.2mV，是絲狀腐蝕推動力；體部破壞，腐蝕繼續(xù)，頭部破壞，腐蝕停止。絲狀腐蝕跡線不相交原因：活性頭前部pH低，兩側(cè)高。

6.5.3影響因素（1）環(huán)境因素：相對濕度>65%開始發(fā)生；40oC+70%RH和20oC+95%條件下容易發(fā)生；21%O2為最低氧濃度，31%O2加速進(jìn)行；Cl-和Fe3+加速作用；（2）

涂層因素：涂層孔徑小透水低耐絲狀腐蝕強；（3）

表面處理：磷化鈍化處理抑制作用；（4）基體金屬：僅在鋼，鎂，鋁金屬存在；鋁最敏感，加12Cu%有效抑制；

2023/7/23366.5.4控制方法

（1）

降低環(huán)境相對濕度60%以下；密封包裝；（2）

提高磷化質(zhì)量；（3）

選低透水率涂層；（4）增強基體耐蝕能力。2023/7/23376.6晶間腐蝕intergranularcorrosion金屬材料在特定介質(zhì)中沿晶界發(fā)生的局部選擇性腐蝕。沿晶界向內(nèi)部發(fā)展，降低晶粒間的結(jié)合力，嚴(yán)重時金屬強度全部喪失。6.6.1特征外表無變化，晶粒之間已經(jīng)喪失結(jié)合力；失去脆聲，敲打粉碎。鐵基合金（Fe-Cr，F(xiàn)e-Cr-Ni，F(xiàn)e-Cr-Ni-Mo），鎳基合金（Ni-Mo，Ni-Cr-Mo），鋁合金（Al-Cu，Al-Mg-Si），鎂合金，銅合金等。2023/7/2338晶間腐蝕條件：1.

合金中含有S，P，N，Si雜質(zhì)，或有碳化物，硫化物，金屬間化合物等第二相沿晶界析出；2.

晶界與晶粒內(nèi)化學(xué)成分差異，在合適介質(zhì)中形成腐蝕電池。晶界為陽極，晶粒為陰極，晶界發(fā)生的選擇性腐蝕；3.

特定的腐蝕介質(zhì)存在。如奧氏體不銹鋼在氧化性介質(zhì)（充氣海水，MgCl2溶液，濃HNO3，K2Cr2O7溶液）會發(fā)生嚴(yán)重晶間腐蝕。2023/7/23392023/7/2340Grainboundarycorrosionandintergranularcrackingfromexcessivesolutionannealingtemperaturesina316Lstainlesssteelmicrostructure.Oxalicacidetch.(50X)6.6.2晶間腐蝕機理

晶界溶解電流>晶粒溶解電流;

內(nèi)因：晶粒和晶界化學(xué)成分差異；外因：腐蝕介質(zhì)能顯示這種電化學(xué)差異。2023/7/23412023/7/2342貧化理論晶間腐蝕原因是晶界易析出第二相，造成晶界某一成分貧化。貧鉻：奧氏體不銹鋼晶界析出Cr23C6，造成晶界貧鉻；貧鉬：鎳鉬合金晶界析出Ni7Mo5，造成晶界貧鉬；貧銅：銅鋁合金晶界析出CuAl2，造成晶界貧銅。2023/7/2343含碳較高的1Cr18Ni9不銹鋼在氧化性溶液（充氣NaCl溶液，5%H2SO4溶液）中發(fā)生晶間腐蝕原因是含碳量較高和熱處理不當(dāng)。固溶狀態(tài)下不銹鋼，在400~850C加熱或緩慢冷卻1~2小時后出現(xiàn)晶間腐蝕敏感性。敏化溫度下的敏化熱處理。

1Cr18Ni9不銹鋼1100oC固溶淬火處理，——在500~700oC，碳固溶度過飽和，回火，焊接緩慢冷卻，過飽和碳析出，向晶界擴散并化合為（Cr，F(xiàn)e）23C6，使周圍晶界區(qū)貧鉻——晶界區(qū)鈍態(tài)受到破壞，成為活化陽極，碳化鉻和晶粒成為陰極，形成大陰極小陽極狀態(tài)，加速晶界區(qū)腐蝕。2023/7/2344

實測貧鉻區(qū)寬度50nm。2023/7/2345晶間相析出理論超低碳高含鉻(>20%)不銹鋼，含Mo不銹鋼在650~850oC熱處理，易引起相（FeCr金屬間化合物）在晶間沉淀析出導(dǎo)致晶間腐蝕?？梢栽诜序v65%HNO3中測定到。在過鈍化電位下，

相陽極電流迅速上升，發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。2023/7/2346Sigmaphase(redparticles)ina310stainlesssteelrefractoryanchorexposedtoelevatedtemperatures.晶界吸附理論超低碳奧氏體不銹鋼（18Cr-Ni19）在1050oC固溶處理后，在強氧化性介質(zhì)（熱濃HNO3加K2Cr2O7）中也會出現(xiàn)晶間腐蝕。當(dāng)固溶體中含有P雜質(zhì)100ppm或Si雜質(zhì)1000~2000ppm，他們在高溫區(qū)被晶界吸附，并偏析在晶界上。在強氧化劑作用下溶解，導(dǎo)致晶界選擇性晶間腐蝕。這種鋼經(jīng)過敏化處理后，生成（MP）23C6，限制了P向晶界擴散，反而不會發(fā)生晶間腐蝕。三種晶間腐蝕理論各自適用于一定的介質(zhì)條件下的合金組織狀態(tài)。但絕大多數(shù)晶間腐蝕可用貧鉻理論解釋。2023/7/23476.6.3影響因素

關(guān)鍵是合金結(jié)構(gòu)；最常見的是不銹鋼中碳化物析出造成的晶間腐蝕。2023/7/23486.6.3.1熱處理溫度與時間

受熱程度，受熱時間和冷卻速度決定了晶間腐蝕敏感性，可用溫度-時間-敏化的TTS曲線描述。750C以上：析出的碳化物是孤立顆粒，Cr也容易擴散，不發(fā)生晶間腐蝕。600-700C：析出連續(xù)網(wǎng)狀的Cr23C6，晶間腐蝕傾向嚴(yán)重。600C以下：Cr和C擴散速度降低需要更長時間才能析出碳化物。450C以下：不產(chǎn)生晶間腐蝕。2023/7/2349在650C敏化溫度下，析出的碳化物逐漸增多，晶間貧鉻區(qū)加寬，鋼的晶間腐蝕傾向增加。但加熱時間過長，析出的碳化物顆粒聚集長大，晶間貧鉻區(qū)不再連續(xù)，晶粒內(nèi)Cr也不斷擴散到晶界區(qū)，減弱消除了貧鉻取，消除了晶間腐蝕傾向。每一種合金都有其實驗TTS曲線，表示晶間腐蝕傾向的性質(zhì)和范圍，為控制晶間腐蝕提供依據(jù)。6.6.3.2合金成分2023/7/2350C：含碳增加，晶間腐蝕傾向嚴(yán)重，擴大了加熱溫度和時間。奧氏體不銹鋼晶間腐蝕碳臨界濃度0.02%。Cr，Ni，Mo，Si：Cr，Mo含量增高可降低C的活度，有利于降低晶間腐蝕傾向；Ni，Si不形成碳化物，會提高碳的活度，促進(jìn)C的擴散和碳化物析出，增加晶間腐蝕傾向。Ti，Nb：穩(wěn)定元素，他們與碳的親和力大，減少奧氏體固溶體中碳含量，降低晶間腐蝕傾向；B，N：0.004~0.005%B能使TTS曲線右移，減少了C，P的偏析；N能擴大敏化溫度范圍，促進(jìn)晶間腐蝕。應(yīng)該控制N含量。6.6.3.3介質(zhì)在含有能增大陰極電流密度的氧化性陽離子Cu2+，Hg2+，Cr6+的H2SO4，HNO3中，使晶間陽極溶解加速。6.6.4晶間腐蝕敏感性電化學(xué)研究方法1.草酸電解浸蝕法10%草酸溶液+1A.cm-1陽極電流浸蝕1.5min，在100~500金相顯微鏡檢查試樣表面形貌判定晶間腐蝕敏感性；臺階結(jié)構(gòu)：不同晶面溶解速度不同引起的，晶間腐蝕不敏感；溝槽結(jié)構(gòu)：高電流下晶界碳化鉻高速溶解而形成，晶間腐蝕可能敏感；混合結(jié)構(gòu)：晶界存在不連續(xù)碳化鉻引起的，晶間腐蝕可能敏感。2.動電位再活化（EPR）檢驗奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性測試方法：脫氣0.5mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN，0.1V/Sec.,Ecorr~2.0Vvs.SHE，保持5min后回掃至Ecorr，計算再活化電量Qa和峰電流密度ica。評價方法：再活化電量Qa和峰電流密度ica越高，晶間腐蝕敏感性越高；2023/7/23526.6.5控制方法2023/7/2353合金化，熱處理和冷加工控制晶界沉淀和吸附。降低C，N，S到0.02%以下，冶煉超低碳不銹鋼；不銹鋼在熔融狀態(tài)對碳具有很高溶解度，焊接前的油物沾染會導(dǎo)致低碳喪失。加入易于碳結(jié)合的穩(wěn)定化元素Ti，Nb或晶界吸附元素B，可防止晶間腐蝕。穩(wěn)定化處理：加入Ti，Nb后加熱到850~900C，保溫2~4小時，使鋼中Cr23C6溶解，形成TiC和NbC。適當(dāng)?shù)母邷毓倘軣崽幚砉に嚕杭訜岬?066~1121C后立即水淬，碳化鉻固溶，獲得均勻合金。必須避免不銹鋼在敏化區(qū)間加熱，避免在敏化溫度時間內(nèi)停留。適當(dāng)?shù)睦浼庸ぃ哼B續(xù)網(wǎng)狀碳化物危害最大。冷加工產(chǎn)生更小的晶粒和大量滑移線，促使沉淀相在晶內(nèi)滑移帶析出，減少在晶界析出量。采用雙相鋼：含有10~20%鐵素體的奧氏體鋼雙相鋼的相界面能低于奧氏體晶界能，碳化鉻擇優(yōu)在相界面析出，減少奧氏體晶界的沉淀，降低晶間腐蝕。2023/7/23546.6.6其他形式的晶間腐蝕2023/7/23556.6.6.1鐵素體不銹鋼晶間腐蝕高鉻鐵素體不銹鋼在900oC以上高溫加熱后快速冷卻，就會引起晶間腐蝕；在700~800C重新加熱可以消除。晶間析出主要是（Cr，F(xiàn)e）7C3碳化物，使晶界貧鉻。原因是C，N在鐵素體不銹鋼中的固溶度比在奧氏體中小得多，Cr原子擴散速度大得多；所以即使快速冷卻，鉻的碳氮化合物仍能在晶間析出；如果慢速冷卻或中溫退火，鉻由晶內(nèi)向晶間擴散而消除貧鉻區(qū)。6.6.6.2鋁合金晶間腐蝕高強度鋁合金Al-Cu，Al-Cu-Mg合金和高鎂Al-Mg合金在工業(yè)大氣，海洋大氣和海水中都能產(chǎn)生晶間腐蝕。原因是在晶間析出CuAl2，Mg2Al而形成貧銅或貧鎂區(qū)。CuAl2本身就是腐蝕電池，在晶界區(qū)形成復(fù)式雙電極體系，加速晶間腐蝕。可采用合理的熱處理制度避免鋁合金晶間腐蝕：LY12鋁合金，在190oC處理12h，在經(jīng)過120C~170C長時間穩(wěn)定化處理；采用包鋁和離子鍍鋁措施。2023/7/23566.6.6.3不銹鋼焊縫晶間腐蝕2023/7/2357奧氏體不銹鋼焊接熱影響區(qū)在熔和線附近引起碳化物析出，導(dǎo)致嚴(yán)重的晶間腐蝕。(1)焊縫腐蝕焊縫附近一定距離區(qū)域在焊接加熱過程受到敏化處理，發(fā)生碳化鉻析出，具有晶間腐蝕敏感性。(2)刀線腐蝕：差異：熱經(jīng)歷不同；穩(wěn)定鋼；臨近母材窄帶內(nèi)。使用Ti或Nb穩(wěn)定化處理的不銹鋼1Cr18Ni9Ti在焊接后，在臨近焊縫金屬區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重的深溝狀腐蝕。原因是與熔融金屬相接處溫度高達(dá)950~1400C，鋼中的M36C6，TiC，NbC全部溶解，使鋼失去穩(wěn)定化效果。在第二次加熱（500~800C）此區(qū)域因為M36C6重新沿晶界沉淀析出，而TiC，NbC不能生成，從而產(chǎn)生晶間腐蝕。2023/7/2358Preferentialweldmetalcorrosionofahighnickel(C-22)alloyindilutehydrochloricacidvapors.6.7選擇性腐蝕

Preferential

（dealloying）corrosion2023/7/2359多元合金在腐蝕過程中，活潑組元優(yōu)先溶解導(dǎo)致合金機械性能下降，失去金屬性能。黃銅脫鋅，灰口鑄鐵石墨化，硅青銅脫硅，Cu-Al合金脫Al，Cu-Ni合金脫Ni。6.7.1黃銅脫鋅腐蝕：黃銅中的鋅受到腐蝕而溶出。2023/7/2360鋅含量低于15%時，脫鋅不敏感。含鋅30%的黃銅在海水中脫鋅腐蝕，導(dǎo)致強度下降;均勻?qū)訝蠲撲\，酸性溶液高黃銅；局部塞狀脫鋅，中堿性溶液低黃銅。6.7.1.1特征2023/7/2361DezincificationcorrosionofanAdmiraltybrassexchangertubeincoolingwaterservice.2023/7/2362DealumnificationofaC95800nickelaluminu