材料耐腐蝕性

關(guān)于材料耐腐蝕性第一節(jié)純金屬的耐蝕性1.1熱力學(xué)穩(wěn)定性

各種純金屬的熱力學(xué)穩(wěn)定性可根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)電極電位值作出近似的判斷。標(biāo)準(zhǔn)電極電位較正的金屬，其熱力學(xué)穩(wěn)定性也較高；較負(fù)的則穩(wěn)定性較低。

根據(jù)PH＝7(中性溶液)和pH＝0(酸性溶液)，氧和氫的平衡電極電位分別為+0.815v，+1.23V及-0.414v，0.000V，可粗略地把金屬分為四類，見下表：第2頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.2自鈍性由活化態(tài)轉(zhuǎn)為鈍化態(tài)而耐蝕。

最容易鈍化的金屬有Ti、Ta（鉭）、Nb、Al、cr、Be、Mo、Mg、Ni、Co等。多數(shù)可鈍化的金屬都是在氧化性介質(zhì)中易鈍化;而當(dāng)介質(zhì)中含有活性離子(C1-、Br-、F-)時(shí)．以及在還原性介質(zhì)中大部分金屬的鈍態(tài)會(huì)受到破壞。1.3生成保護(hù)性腐蝕產(chǎn)物膜

生成較致密的保護(hù)性能良好的腐蝕產(chǎn)物膜而耐蝕。第3頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)合金的耐蝕性一般有：提高熱力學(xué)穩(wěn)定性、阻滯陰極過程、阻滯陽(yáng)極過程以及使合金表面生成高耐蝕的腐蝕產(chǎn)物膜等四種途徑。2.1提高合金熱力學(xué)穩(wěn)定性

用熱力學(xué)穩(wěn)定性高的元素進(jìn)行合金化2.2阻滯陰極過程

適用于不產(chǎn)生鈍化的活化體系，并主要由陰極控制的腐蝕過程。具體途徑有以下兩種：1）減少合金的陰極活性面積

減少了活性陰極的面積，從而增加陰極極化程度，阻滯陰極過程，提高合金的耐蝕性

第4頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）加入析氫過電位高的合金元素適用于由析氫過電位控制的析氫腐蝕過程。

合金中加入析氫過電位高的合金元素，提高合金的陰極析氫過電位，降低合金在非氧化性或氧化性不強(qiáng)的酸中的活性溶解速度。2.3降低合金的陽(yáng)極活性

是提高合金耐蝕措施中最高效、應(yīng)用最廣的一．

一般可由以下三種途徑來實(shí)現(xiàn)：1）減少陽(yáng)極面積

合金的第二相相對(duì)基體是陽(yáng)極相，在腐蝕過程中減少這些微陽(yáng)極相的數(shù)量．可加大陽(yáng)極極化電流密度，增加陽(yáng)極極化程度，阻滯陽(yáng)極過程的進(jìn)行，提高合金耐蝕性。第5頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）加入易鈍化的合金元素

提高合金的鈍化能力，是增強(qiáng)合金耐蝕性的最重要的方法。3）加入陰極性合金元素促進(jìn)陽(yáng)極鈍化，如Pd、Pt、cu等陰極性元素，促使合金進(jìn)入鈍化狀態(tài)，從而形成耐蝕合金。

加入陰極性合金元素促進(jìn)陽(yáng)極鈍化是有條件的。

首先，腐蝕體系可鈍化，否則加入陰極性元素只會(huì)加速腐蝕。

其次，加入陰極性元素的種類、數(shù)量要同基體合金、環(huán)境相適應(yīng)，加入的陰極性元素要適量，否則加速腐蝕。

加入陰極性元素促進(jìn)陽(yáng)極鈍化的方法，是很有發(fā)展前途的耐蝕合金化途徑。第6頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天上述幾種途徑是提高合金耐蝕性的總原則。由于腐蝕過程十分復(fù)雜，研制耐蝕合金時(shí)應(yīng)根據(jù)合金使用的環(huán)境選擇最適宜的途徑，才能提高合金的耐蝕性。第7頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)鐵的耐蝕性3.1鐵的電化學(xué)性質(zhì)及其耐蝕性鐵形成鐵離子的標(biāo)準(zhǔn)平衡電位

從熱力學(xué)上看，鐵是不穩(wěn)定的。鐵在酸中的腐蝕速度是隨著酸的濃度增加，腐蝕速度按指數(shù)關(guān)系上升。鐵在堿中的腐蝕，在常溫下，鐵和鋼在堿中是十分穩(wěn)定的，但當(dāng)NaoH質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于30％時(shí)，膜的保護(hù)作用下降，膜以鐵酸鹽形式溶解，隨著溫度升高，溶解加劇。當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到50％時(shí)，鐵強(qiáng)烈地被腐蝕。第8頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.2合金元素對(duì)鐵的耐蝕性的影響1）合金元素對(duì)鐵的陽(yáng)極極化曲線特性點(diǎn)的影響cr、Ni、Mo、si等合金元素對(duì)Fe的耐蝕性是有利的。第9頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）陰極性合全元素對(duì)Fe的耐蝕性影響Pd(鈀)、Pt（鉑）、cu等陰極性元素，對(duì)Fe的鈍化行為的影響。3）合金元素對(duì)Fe基合全耐蝕性的影響鉻是很容易鈍化的金屬元素，也是不銹鋼的基本合金元素。鎳也是屬易鈍化的金屬，其鈍化傾向比Fe大，但不如cr。Ni的熱力學(xué)穩(wěn)定性比Fe高。鉬的加入能夠促進(jìn)Fe-Cr合金鈍化，合金元素Mo使合金耐還原性介質(zhì)腐蝕，尤其耐氯離子腐蝕(耐點(diǎn)蝕)。第10頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)

耐蝕鑄鐵及其應(yīng)用

普通鑄鐵是不耐腐蝕的。為提高鑄鐵的耐蝕性，在鑄鐵中加入各種合金元素，如si、Ni、cr、Mo、Al、cu等，形成各類耐蝕鑄鐵。如高硅鑄鐵，鎳鑄鐵，鉻鑄鐵．鋁鑄鐵等等：4.1高硅鑄鐵

鑄鐵中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14％-18％的si可使其具有優(yōu)良的耐酸性能，高硅鑄鐵的含硅量與耐蝕性的關(guān)系如下圖。第11頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)M(si)＝14．5％時(shí)，腐蝕速度有明顯的降低，但si質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不大于18％，否則嚴(yán)重降低力學(xué)性能。M(si)＞14％的合金鑄鐵稱為高si鑄鐵：它對(duì)各種無機(jī)酸包括Hcl均有良好的耐蝕性能。M(si)＞15％時(shí)形成價(jià)穩(wěn)定的η相(Fe5Si2)，所以多數(shù)耐蝕鑄鐵si質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于15％。高si鑄鐵在Hcl中耐蝕性不如在H2S04和HN03中好，為此通常把si質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到18％，并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的Mo。高si鑄鐵在H3P04中耐蝕性良好，在98℃以下，各種濃度的H3P04中的腐蝕速度一般不超過0．1mm／a．最高不超過0．2mm／a。高si鑄鐵不耐堿腐蝕。第12頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.2鎳鑄鐵鎳與硅一樣，是促進(jìn)鑄鐵石墨化的元素，但其作用僅為硅的1／3。Ni在鑄鐵中既不形成碳化物，也不固溶于滲碳體中，而是全部溶于基體中。依據(jù)Ni含量不同，可把鎳鑄鐵分為低鎳鑄鐵，中鎳鑄鐵及高鎳鑄鐵。高鎳鑄鐵對(duì)各種無機(jī)和有機(jī)還原性稀酸，以及各類堿性溶液都有很高的耐蝕性。在高溫高濃度的堿性溶液中，甚至在熔融的堿中都耐蝕。但在氧化性酸(如HNO3)中，耐蝕性較差。高鎳鑄鐵對(duì)海洋大氣、海水和中性鹽類水溶液具有非常好的耐蝕性，所以，它是海水淡化裝置中(海水泵等)的理想材料。低鎳鑄鐵(M(Ni)＝2％-3％)可提高鑄鐵的耐堿腐蝕性能，如低鎳鑄鐵用作濃縮燒堿的蒸煮鍋等。第13頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.3鉻鑄鐵鉻鑄鐵有低Cr(M(cr)＜1％)和高cr(w(Cr)＝12％-35％)兩類。前者主要適用于600°以下的耐熱鑄件，并能改善鑄鐵對(duì)海水和低濃度酸中耐蝕能力，常用于地下管線。高鉻鑄鐵且適合用在氧化性腐蝕介質(zhì)中受磨損或沖擊的部件．如輸送腐蝕性漿液的泵管道、攪拌器等。高鉻鑄鐵在中性或弱酸性鹽水镕液中是耐腐蝕的(PH＞5時(shí)，腐蝕速度＜0．1mm／a)。第14頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第五節(jié)耐蝕低合金鋼耐蝕低合金鋼尚屬發(fā)展中的鋼種，較成熟的耐蝕低合金鋼主要有；(1)耐大氣腐蝕低合金鋼；(2)耐硫酸露點(diǎn)腐蝕低合金鋼；(3)耐海水腐蝕低合金鋼；(4)耐硫化物腐蝕低合金鋼；(5)其它耐蝕低合金鋼，如耐高溫、高壓、耐氫鋼及耐鹽鹵腐蝕的低合金鋼等。第15頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.1耐大氣腐蝕低合金鋼合金元素對(duì)鋼的耐大氣腐蝕主要作用：

改變銹層的晶體結(jié)構(gòu)及降低缺陷，提高銹層的致密程度和對(duì)鋼的附著力。較有效的合金元素主要有cu、P、cr、Ni等。

這些元素在鋼表面富集并形成非晶態(tài)層，提高鋼在大氣環(huán)境中的耐蝕能力。第16頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天銅是耐大氣腐蝕低合金鋼中最有效元素，鋼中的M(cu)一般在0.2％-0.5％范圍內(nèi)。含銅鋼在海洋大氣和工業(yè)大氣中比在鄉(xiāng)村大氣環(huán)境中耐蝕效果更好。磷在鋼中通常被視為有害元素之一，但它在提高鋼抗大氣腐蝕方面具有特殊的效果。這可能是由于P在促使銹層非晶態(tài)轉(zhuǎn)變具有獨(dú)特的作用。一般認(rèn)為cu、P復(fù)合效果更好。鉻是提高低合金鋼耐大氣腐蝕性能的合金元素之一。一般cr與cu配合效果尤為明顯。鉬能有效提高鋼抗大氣腐蝕能力。當(dāng)鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o．4％-o．5％的Mo時(shí)，在大氣環(huán)境下(尤其工業(yè)大氣)可使鋼腐蝕速度降低1/2以上。日本研究者的實(shí)驗(yàn)表明，在cu—P鋼中加人Mo表現(xiàn)出比加cr或Ni更為有益的效果。鎳：一般認(rèn)為，在m(Ni)＝3．5％左右時(shí)效果顯著。當(dāng)M(Ni)低于1％時(shí)，尤其當(dāng)鈉中含合Cu時(shí)，改善耐蝕的效果并不明顯。第17頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.2耐海水腐蝕低合金鋼有效合金元素有Cr、Al、Si、P、Cu、Mo、Nb（鈮）、V。其中以Cr的作用最為顯著。當(dāng)Cr和Al復(fù)合加入鋼種或者Cr和Al、Mo、Si共同加入，耐海水腐蝕性能更好。5.3耐硫酸露點(diǎn)腐蝕低合金鋼由于SO3與水氣作用而凝結(jié)成H2SO4，引起這些部件腐蝕，稱為硫酸露點(diǎn)腐蝕。研究表明，降低硫酸露點(diǎn)腐蝕的最重要的合金元素仍然是銅、鉻及硼。cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1％-1．5％為宜。有研究指出，含銅鋼中加入sb（銻）

、Se（硒

）、As（砷）等元素能提高鋼的耐H2S04腐蝕性能，其中As的效果顯著。第19頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第六節(jié)不銹鋼6.1不銹鋼及合金化Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于13％的Fe-cr合金，在大氣條件下“不生銹”，稱作“不銹鋼”。在各種侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中，耐腐蝕的Fe-cr合金稱為“耐酸鋼”。通常把不銹鋼和耐酸鋼統(tǒng)稱為不銹耐酸鋼．簡(jiǎn)稱不銹鋼。對(duì)用于大氣中的不銹鋼，cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于12．5％(n／8規(guī)律)的Fe-cr合金一般可自發(fā)鈍化。而用于化學(xué)介質(zhì)中的耐酸鋼Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需17％以上才可鈍化；在某些侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中，為使鋼實(shí)現(xiàn)鈍化或穩(wěn)定鈍化需在M(cr)＝18％的Fe—cr合金中加入提高合金熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素(如Ni、Mo、Cu、si、N等)或提高cr含量。第20頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼的耐蝕性?shī)W氏體不銹鋼的耐蝕性主要取決于cr、Ni、Mo、Pd(鈀)、Ti、c等合金元素的含量。第21頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第22頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般不銹鋼耐大氣腐蝕(工業(yè)大氣，海洋大氣腐蝕)，也耐土壤腐蝕，在水介質(zhì)中，其耐蝕性與水中氯化物含量有關(guān)。耐氧化性酸腐蝕：耐中等濃度的稀硝酸腐蝕，但不耐濃HNO3腐蝕（原因是在濃HNO3中發(fā)生過鈍化溶解，鋼中cr以cr6+離子形式溶解）；一般不銹鋼只耐稀H2S04腐蝕，鋼中加入Mo、Cu、Si可降低其腐蝕速度。耐H2S04腐蝕較好的奧氏體不銹鋼是0Cr23Ni28M03Cu3Ti鋼．但對(duì)腐蝕條件非?？量痰臒酘2S04，則需采用鎳基合金。Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐堿蝕性能非常好，其耐堿蝕性能隨綱中鎳含量升高而增加。鉻鎳奧氏體鋼最大缺點(diǎn)是在含氯化物溶液中不耐應(yīng)力腐蝕，易發(fā)生點(diǎn)蝕及縫隙腐蝕。奧氏體不銹鋼的嚴(yán)重缺點(diǎn)之一就是具有應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。第23頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天

6.3鐵素體不銹鋼按含鉻不同，鐵素體鋼可分crl3型、crl6—19型和cr25—28型及超純高鉻型。鐵素體不銹鋼隨cr含量增加，耐蝕性顯著地增加。（1)crl3型鐵素體不銹鋼。一般在大氣、蒸餾水、天然淡水中是穩(wěn)定的，但在含有Cl-離子的水中易產(chǎn)生局部腐蝕，在過熱蒸汽介質(zhì)中具有非常高的穩(wěn)定性，在稀硝酸中是穩(wěn)定的，在還原性酸中耐蝕性差。常作為耐熱鋼，用于汽車排氣閥等。(2)crl6—19型鐵素體不銹鋼。這類鋼焊接性比Crl3鋼差，但在氧化性環(huán)境中，耐蝕性尚好。在非氧化性酸中耐蝕性很差。crl7在高溫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過60％的HNo3中穩(wěn)定．因此，廣泛用于生產(chǎn)硝酸工業(yè)中，如制造吸收塔、熱交換器等。(3)cr25—28型鐵素體不銹鋼。它是鐵素體不銹鋼中耐酸腐蝕和耐熱性最好的鋼。耐HNo3腐蝕，甚至在H2SO4中含有Fe3+、Cu2+等離于時(shí)，也具有較高的穩(wěn)定性。但在含有Cl-的介質(zhì)中耐蝕性明顯下降，不耐燒堿溶液腐蝕。第24頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼特點(diǎn)：兼有鐵素體和奧氏體鋼的性能；具有良好的耐蝕性，如對(duì)晶間腐蝕不敏感．耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕反優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕性能；良好的焊接性、韌性等。缺點(diǎn)：冷熱加工性較差，不能在脆性敏感區(qū)(350-850℃)長(zhǎng)期使用，因?yàn)閷a(chǎn)生475℃脆性。現(xiàn)有的Cr-Ni雙相不銹鋼的成分范圍一般為crl8-28、Ni2-10，同時(shí)加入Mn、si等元素。此外，還有cr-Mn-Ni-N等系雙相不銹鋼。大致可分三類：crl8型、cr21型和Cr25型。第25頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕性能較高。認(rèn)為與鋼中奧氏體和鐵素體兩相相對(duì)含量有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在氯化物溶液中，耐應(yīng)力腐蝕斷裂，以含40％一50％鐵素體的雙相不銹鋼為最好。但在高應(yīng)力下雙相不銹鋼與普通奧氏體不繡鋼相當(dāng)。第26頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第七節(jié)

鎳及鎳基耐蝕合金7.1鎳的耐蝕性鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.25V．從熱力學(xué)上看，它在稀的非氧化性酸中，可發(fā)生析氫反應(yīng)，但實(shí)際上其析氫速度極其緩慢。因此，鎳耐還原性介質(zhì)腐蝕，但不耐HN03腐蝕。鎳最主要的特點(diǎn)是耐堿腐蝕．鎳對(duì)NaOH和KOH在幾乎所有的濃度和溫度下都耐腐蝕。鎳在熔融的堿中也耐蝕，故鎳多用在制堿業(yè)上。鎳在干燥和潮濕的大氣中非常耐蝕。但鎳對(duì)硫化物不耐蝕。第27頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天7.2鎳基耐蝕臺(tái)金工業(yè)上常用的鎳基合金主要有：Ni—Cu、Ni—Cr、Ni—Cr—Mo(w)及Ni—Cr—Mo—Cu型鎳基耐蝕合金。1）Ni—cu型耐蝕合金。典型牌號(hào)有Ni70Cu28(Monel)合金，它兼有鎳的鈍化性和銅的貴金屬性。鎳-銅合金對(duì)鹵素元素、中性水溶液，一定濃度、溫度的苛性堿溶液以及中等溫度的稀Hcl、H2s04及H3P04都耐蝕。2）Ni—Cr型耐燭臺(tái)金。典型的Ni—Cr合金是0Crl5Ni75Fe(Inconel1600)，多作為高強(qiáng)度耐熱材料。其特點(diǎn)是既耐還原性介質(zhì)腐蝕又在氧化性介質(zhì)中具有高的穩(wěn)定性。它是能抗熱MgCl2腐蝕的少數(shù)幾種材料之一。它無應(yīng)力腐蝕傾向，故常用于制作核動(dòng)力工程的蒸發(fā)器管束。但在高溫高壓純水中對(duì)晶問型應(yīng)力腐蝕斷裂是極敏感的。第28頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天3）Ni-Mo(w)及Ni-cr-Mo型合金。它是高耐蝕的鎳基合金。在Hcl等還原介質(zhì)中有極好的耐蝕性，但當(dāng)酸中有氧或氧化劑時(shí)，耐蝕性顯著下降。4）Ni-Cr-Mo-Cu型耐蝕合金。它是為滿足耐HN03、H2SO4及混合酸的腐蝕發(fā)展起來的鋼種。典型合金是0cr21Ni68Mo5cu3，后來又相繼發(fā)展了核燃料溶解器用的0Cr25Ni50Mo6Cu1Ti1Fe等系列合金。第29頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第八節(jié)鋁及鋁基耐蝕合金8.1純鋁及鋁合金的耐蝕性鋁的平衡電極電位較負(fù)，為-1.663v，但其自鈍性僅次子鈦。鋁通常處于鈍態(tài)，它在水、大部分的中性溶液及大氣中都具有足夠的穩(wěn)定性。

例如，在中性的NaCl溶液中，鋁的電位為-0.5—0.7v，比鋁平衡電極電位高約1v。鋁的耐蝕性基本上取決于在給定環(huán)境中鋁表面膜的穩(wěn)定性。第30頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天鋁合金有兩性特征:即能溶解在非氧化性的強(qiáng)酸中，又能溶解于堿中。鋁在酸中腐蝕生成Al3+離子，在堿性溶液中生成AlO2-離子。

鋁耐硫和硫化物腐蝕，在通有SO2、H2S和空氣的蒸餾水中，鋁的腐蝕速度比鐵和銅小得多。氯化物和其它鹵化物能破壞鋁的保護(hù)膜。鋁最危險(xiǎn)的是鋁與銅及銅合金接觸。（電位非常負(fù)，與正電性金屬接觸發(fā)生電偶腐蝕）鋁在中性溶液中的腐蝕基本上是氧去極化的陰極過程，隨著鋁中含析氫過電位低的貴金屬組元的增加，氫去極化作用增強(qiáng)。第31頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.2鋁基耐蝕合金一般來說純鋁比鋁合金耐蝕，單相組織的合金比多相合金更耐蝕。鋁合金的耐蝕性與合金中各相的電極電位有很大關(guān)系，一般基體相為陰極相，第二相為陽(yáng)極相時(shí)，合金有較高的耐蝕性。鋁合金的耐蝕性能與合金元素有關(guān)，能強(qiáng)化鋁的耐蝕性能的合金元素有Cu、Mg、zn、Mn、si等，其中以cu的強(qiáng)化效果為最大，但其降低鋁合金的耐蝕性能也最嚴(yán)重，Si對(duì)Al的耐蝕性損害不大，zn影響較?。甅g和Mn對(duì)列的耐蝕性是無害的，因此耐蝕鋁合金主要用Mg、Mn來合金化。第32頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天A1-Mn、A1-Mg系合金耐蝕性好，但A1-Mg系合金中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3％時(shí)，有晶間腐蝕，剝蝕和應(yīng)力腐蝕傾向，當(dāng)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于6％時(shí)，耐蝕性進(jìn)一步下降。1）鋁合金的點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是鋁合金最常出現(xiàn)的腐蝕形態(tài)之一。在大氣、淡水、海水和其它一些中性水溶液中都會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。如2000，7000，6000系列合金在大氣中產(chǎn)生點(diǎn)蝕并不嚴(yán)重，而在水中點(diǎn)蝕是相當(dāng)嚴(yán)重．甚至導(dǎo)致穿孔。

第33頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般引起鋁合金點(diǎn)蝕的條件是：(1)水中含有能抑制全面腐蝕的離子如SO42-、SiO32-或PO43-;(2)水中含有能破壞鈍化膜的離子，如Cl-及其它鹵素離子；(3)水中含有能促進(jìn)陰極反應(yīng)的氧化劑，如Cu2+離子等。

防止方法：

為防止鋁及鋁合金的點(diǎn)蝕，應(yīng)盡可能控制環(huán)境中的氧化劑，去除溶解氧、氧化性離子或Cl-；使用耐點(diǎn)蝕好的A1—Mn、A1—Mg系合金；采用包覆純Al或A1—Mg合金層的措施。第34頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）鋁合金的晶間腐蝕引起合金晶間腐蝕的主要原因:不適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?/p>

Al-cu、Al-cu-Mg系合金熱處理后，在晶界上連續(xù)析出富cu的cuAl2陰極相，晶界上產(chǎn)生貧cu區(qū)，cuAl2與晶界貧cu區(qū)組成腐蝕電池．引起晶間腐蝕。Al-zn-Mg及Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3％的Al—Mg合金．由于晶界析出陽(yáng)極相MgZn2或Mg5A18．在腐蝕介質(zhì)中，析出相溶解，造成晶間腐蝕。

防止方法：一般通過適當(dāng)熱處理消除晶界上有害的析出相，或采用包鍍等方法來阻止晶間腐蝕。第35頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天3）鋁合金的應(yīng)力腐蝕鋁合金在大氣中，尤其是在海洋大氣和海水中常發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕斷裂。在不含c1-的高溫水和蒸汽中也會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂。防止方法：防止或消除鋁合金應(yīng)力腐蝕斷裂的主要措施是:進(jìn)行適宜的熱處理．采取合金化方式，如高強(qiáng)度A1合金中加入微量Mo、Zr、v、cr、Mn等可不同程度的改善應(yīng)力腐蝕性能，有人指出，Al-Mg鋁合金中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33％的Bi效果更好;消除殘余應(yīng)力;采取包鍍技術(shù)及包鋁；電化學(xué)保護(hù)等措施。第36頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天4）鋁合金的剝層腐蝕鋁合金的剝層腐蝕(剝蝕)是形變鋁合金一種特殊腐蝕形式，像云母似一層一層地剝落下來。容易產(chǎn)生剝層腐蝕的金屬有；Al—Cu—Mg、A1—Mg系，A1—Mg—Si和A1—zn—Mg系合金。剝蝕多見于擠壓材，擠壓材表面發(fā)生再結(jié)晶的一層不受腐蝕，而在此層之下的金屬易發(fā)生剝層腐蝕。認(rèn)為它是由沿加工方向仲長(zhǎng)了A1—Fe—Mn系化合物引起的腐蝕，與晶界腐蝕無關(guān)。防止方法：采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)可防止鋁合金剝層腐蝕。第37頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天第九節(jié)

鈦及鈦基耐蝕合金鈦及其合金密度小、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中化學(xué)穩(wěn)定性很高，并具有很強(qiáng)的自鈍化能力，

廣泛用于航空、航天和其它工業(yè)領(lǐng)域。9.1鈦的耐蝕性鈦在熱力學(xué)上是很活潑的金屬，其平衡電極電位為-1.630v,有很強(qiáng)的自鈍性.鈦的鈍化膜具有非常好的自愈能力。鈦在沸點(diǎn)以下各濃度的HNO3中均具有優(yōu)異的耐蝕性。第38頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天

鈦及鈦合金在不同濃度的沸騰的HNO3中的腐蝕率鈦在HNO3中的腐蝕產(chǎn)物Ti4+作為氧化劑．具有緩蝕作用。第39頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天鈦在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％-98％的H2SO4中不耐蝕，只能用于室溫、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的溶氧H2SO4中。鈦在Hcl中具有中等的耐蝕性。鈦在磷酸中有很好的耐蝕性能。鈦對(duì)絕大多數(shù)堿液耐蝕。鈦在室溫下各種濃度的氫氧化鋇，氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液中完全耐蝕。但不能用于沸騰的氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液中。鈦在自來水、河水中，即使溫度高達(dá)300℃也具有優(yōu)異的耐蝕性；在120℃的海水中，也有很高的耐蝕性。鈦對(duì)所有的有機(jī)酸均具有優(yōu)異的耐蝕件。鈦在干氯氣中能發(fā)生劇烈反應(yīng)生成TiCl3，并有著火危險(xiǎn)，但在濕氯中具有很好的耐蝕性。第40頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天鈦的局部腐蝕：工業(yè)鈍鈦具有較高的抗局部腐蝕性能?？裹c(diǎn)蝕性能極佳，對(duì)晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等均不敏感，僅在極個(gè)別的介質(zhì)中才可能發(fā)生。

局部腐蝕有：1）點(diǎn)腐蝕。氯化物溶液是使不銹鋼產(chǎn)生點(diǎn)蝕的主要介質(zhì)，而Ti在氯化物介質(zhì)中的點(diǎn)蝕電位都很高，鈦抗點(diǎn)蝕性能比不銹鋼好得多，一般在溫度低+80℃時(shí)不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕。2）縫隙腐蝕。鈦抗縫隙腐蝕能力比不銹鋼、鎳等都好．鐵對(duì)縫隙腐蝕的敏感性隨氯化物溶液的溫度、濃度的增加而提高。3）焊區(qū)腐蝕。焊區(qū)腐蝕是鈦及鈦合金一種重要的腐蝕形式。研究表明：雜質(zhì)鐵和鐵在焊區(qū)分布的變化是引起焊區(qū)腐蝕的主要原因。第41頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天9.2鈦基耐蝕合金組織分類：

鈦合金一般按室溫組織分為α型，α+β型及β型。耐蝕鈦合金主要是α型和β型。α型Ti合金退火后的室溫組織幾乎全部是具有密排六方點(diǎn)陣的α相(單相組織)。這類合金焊接性能好，一般說α型鈦合金對(duì)氫化物型氫脆比較敏感。α和近α合金對(duì)應(yīng)力腐蝕也較敏感。β型鈦合金退火后的室溫組織幾乎全部為體心立方點(diǎn)陣的P型。β型鈦臺(tái)金抗氫化物型氫脆敏感性低，對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂較敏感。另外α+β相對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂都敏感。第42頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天按合金系分類的耐蝕鈦合金：第43頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天*鈦鈀合金常用的Ti—Pd合金一般W(Pd)＝0.15％-0.2％。Ti—Pd合金在高溫高濃度氯化物溶液中非常耐蝕，不產(chǎn)生縫隙腐蝕，也不容易產(chǎn)生氫脆，Ti—Pd合金既耐氧化性酸腐蝕，也耐中等還原性酸的腐蝕．但不耐強(qiáng)還原酸腐蝕。Pd是析氫過電位低的貴金屬元素，少量Pd(0.1％-0.5％)加入鈦中能促進(jìn)陽(yáng)極極化。*鈦鉬鎳合金Ti-0.3Mo-0.8Ni合金（

Ti—code12合金），對(duì)高溫低PH的氯化物溶液和弱還原性酸具有與Ti-0.2Pd相近的良好抗縫隙腐蝕性能，在中性鹽水中可用到260℃。在pH＝2的酸性鹽水中可用到170℃。在H2S04、HCl中Ti—codcl2合金耐全面腐蝕性能優(yōu)于工業(yè)純Ti，但低于Ti—Pd合金．而在王水和HNO3中的耐蝕性優(yōu)于Ti—Pd合金。在堿性溶液中，耐蝕性能與純鈦相當(dāng)，接近Ti—Pd合金，Ti—codcl2合金對(duì)氯化物、濕氯氣、次氯酸鹽和海水均具有優(yōu)異的耐蝕性。第44頁(yè),共50頁(yè)，2024年2月25日，星期天*鈦鉬合金