CSHK0113A04Q026金屬腐蝕的認(rèn)識

項目六：金屬腐蝕防護的認(rèn)知主講教師：鄧嵐123金屬腐蝕的認(rèn)識腐蝕的檢查處理腐蝕的防護措施123金屬腐蝕的認(rèn)識腐蝕的檢查處理腐蝕的防護措施一、金屬腐蝕控制的必要性舉例：1983年一架F-18飛機由于不銹鋼油管接頭發(fā)生晶間腐蝕，造成飛機墜毀。1981年一架波音737飛機因機身腐蝕引起結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致機毀人亡，1999年一架波音747飛機因發(fā)動機渦輪盤腐蝕引起斷裂導(dǎo)致機毀人亡。飛機上的結(jié)構(gòu)件為什么會腐蝕？1、空氣中的粉塵、冰晶等對飛機表面產(chǎn)生撞擊、沖刷等作用，破壞飛機表面的保護層。2、小飛機飛的高度比較低，因此受天氣影響比較大；大飛機飛行的高度一般在平流層底部，會遇到冰粒、雨水等。3、飛行性能的提高，采用大量的新工藝新材料。4、火山灰，對飛機表面產(chǎn)生撞擊和沖刷等作用，會沉積在飛機表面，吸收潮汽，加重腐蝕。二、什么是金屬的腐蝕？是指金屬及其制品在生產(chǎn)和使用過程中，在周圍環(huán)境的作用下，發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的破壞，造成原有的化學(xué)、物理、機械等性質(zhì)的改變。

金屬腐蝕會使金屬表面銹蝕、粗糙、侵蝕或形成蝕坑，并且會侵蝕到表面保護層的里面，不同金屬層之間和金屬晶體邊界處，破壞金屬內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)，帶來極其嚴(yán)重的后果。飛機上腐蝕產(chǎn)生的直接原因是由于保護層損傷或不當(dāng)造成的。金屬的抗腐蝕能力取決于：金屬本身的特性（化學(xué)穩(wěn)定性），環(huán)境，表面保護層好壞。

1、腐蝕原理（1）、化學(xué)腐蝕：金屬與環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。如金屬的高溫氧化。（2）、電化學(xué)腐蝕：是金屬上產(chǎn)生若干腐蝕電池，金屬成為陽極，被溶解而發(fā)生的腐蝕。在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。如發(fā)動機上的點腐蝕、晶間腐蝕、剝蝕、磨耗腐蝕等。電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件：1）兩種電位不同的金屬形成陽極、陰極；2）存在電解質(zhì)溶液；3）在陽極和陰極之間形成電子通路。防止金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的措施，也就是破壞三個條件中的任何一個，來阻止電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生。2.腐蝕的類型

掌握和分辨腐蝕的形式，對于發(fā)現(xiàn)和判斷腐蝕并及時采取正確的處理措施來說，是至關(guān)重要的。腐蝕損傷的類型：氧化腐蝕點腐蝕縫隙腐蝕絲狀腐蝕電偶腐蝕晶間腐蝕應(yīng)力腐蝕微生物腐蝕大氣腐蝕……（1）氧化腐蝕金屬與環(huán)境中的氧化性介質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，在金屬表面形成一層氧化皮，使金屬喪失原有的物理性能和力學(xué)性能，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，造成結(jié)構(gòu)破壞，帶來極其嚴(yán)重的后果。控制措施：（1）選用耐蝕合金；（2）凈化空氣；（3）采用高溫涂層技術(shù)。(2)點腐蝕金屬表面局部地區(qū)出現(xiàn)腐蝕小孔并向深處發(fā)展的現(xiàn)象稱為點腐蝕。點腐蝕是破壞性和隱患較大的腐蝕形態(tài)之一。它在失重很小的情況下就會導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生穿孔破壞。在承受應(yīng)力的情況下，會成為應(yīng)力腐蝕源，誘發(fā)構(gòu)件腐蝕開裂?？刂拼胧海?）選擇耐蝕合金，如鈦合金、鋁合金；（2）改善介質(zhì)條件，降低氯離子含量和介質(zhì)的溫度，增加介質(zhì)的流速；（3）電化學(xué)保護，用陽極抑制點蝕；（4）使用緩蝕劑。（3）縫隙腐蝕由金屬表面或結(jié)構(gòu)上的原因形成的縫隙，其寬度足以使介質(zhì)進入而又使與腐蝕有關(guān)的物質(zhì)流動困難，從而引起縫內(nèi)金屬腐蝕加速的現(xiàn)象，稱為縫隙腐蝕。在結(jié)構(gòu)中不可避免會出現(xiàn)縫隙，如鉚釘頭底面、螺母壓緊面、法蘭盤對接面等?？刂拼胧合p隙，有效方法是使用防腐劑，排除水分，并阻止水分再進入縫隙。（4）絲狀腐蝕金屬表面由于涂層滲透水分和空氣而引起的腐蝕，腐蝕產(chǎn)物呈細絲狀纖維網(wǎng)的樣子，這種腐蝕稱為絲狀腐蝕。飛機結(jié)構(gòu)上，鉚釘頭部的周圍和沿著蒙皮的搭接縫處，常?？吹接捎诮z狀腐蝕引起涂層隆起的很多小包?？刂拼胧海?）降低環(huán)境中的相對濕度；（2）提高磷化膜質(zhì)量；（3）合理選擇涂料，采用透水率低的涂料，保證涂層的完整性。（5）晶間腐蝕金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中，沿材料晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。這種腐蝕會在金屬表面無任何變化的情況下，使晶粒間失去結(jié)合力，金屬強度完全喪失，導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生突發(fā)性破壞。易發(fā)生晶間腐蝕的金屬材料有不銹鋼、鋁合金、含鉬的鎳基合金。維修：只能更換零件。（6）電偶腐蝕

兩種不同的金屬在電解質(zhì)溶液中接觸時，因電位差，電位低的金屬遭到腐蝕，電位高的金屬得到保護，這種腐蝕叫電偶腐蝕。兩種金屬的電位差是發(fā)生電偶腐蝕的條件之一，兩種金屬電位差越大，電偶腐蝕越嚴(yán)重?？刂拼胧海?）不應(yīng)把屬性相差過大的金屬連接在一起；（2）用絕緣材料將兩金屬隔開；（3）使水分不在接觸點積聚和存留；用防腐漆涂覆接觸區(qū)及其周圍。（7）應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕是指金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力作用下，發(fā)生的脆性斷裂。應(yīng)力腐蝕發(fā)生的三個必要條件是：1）敏感材料；2)恒定的拉伸應(yīng)力；3）特定的腐蝕介質(zhì)。控制措施：（1）正確選材；（2）降低或消除應(yīng)力；（3）控制環(huán)境；（4）涂覆保護涂層。（8）微生物腐蝕燃油箱中發(fā)生的微生物腐蝕，聚集在油箱底部的水滴中的微生物分泌的黏液與金屬腐蝕產(chǎn)物、雜質(zhì)等混合形成黏泥式的沉積物，當(dāng)沉積物聚集在底部會造成濃差電池腐蝕，損壞油箱的金屬材料。控制措施：（1）控制燃油中的水分；（2）在燃油中加抑制微生物生長的添加劑；（3）每天對燃油箱的污物、水沉淀池進行排放，避免污物和水在底部沉積，滋生微生物腐蝕。（9）大氣腐蝕通常說的大氣腐蝕是指常溫下，潮濕空氣中發(fā)生的腐蝕。影響因素有：①大氣的濕度；②大氣的溫度和溫差；③大氣的成分。控制措施：①提高金屬材料的耐蝕能力；②降低大氣的濕度；③在金屬構(gòu)件表面采用保護性覆蓋層；④保持金屬表面干燥和清潔；⑤保持金屬表面的光潔度；⑥及時處理腐蝕產(chǎn)物。3、腐蝕的跡象鋁合金和鎂合金：腐蝕初期呈灰白色斑點，發(fā)展后出現(xiàn)灰白粉末狀腐蝕產(chǎn)物，刮去腐蝕產(chǎn)物后底部出現(xiàn)麻坑。合金鋼及碳鋼：腐蝕剛開始時，金屬表面發(fā)暗，進一步發(fā)展變成褐色或棕黃色，嚴(yán)重的腐蝕呈棕色或褐色疤痕，甚至出現(xiàn)蝕坑，刮去腐蝕產(chǎn)物后，底部呈暗灰色，邊緣不規(guī)則。銅合金：氧化銅是黑色，氧化亞銅是棕紅色，硫化銅是黑色，氯化銅是綠色，所以銅腐蝕后可呈現(xiàn)出棕紅、綠、黑色。

鍍錫、鍍鎘、鍍鋅零件：腐蝕呈白色、灰色和黑色斑點或白色粉末薄層，如果基體金屬腐蝕了，則腐蝕產(chǎn)物與基體金屬的腐蝕產(chǎn)物相同。鍍鋁零件：腐蝕呈白色或黑色，嚴(yán)重時表面脫落，裸露出基體金屬。不銹鋼：腐蝕