第七章-影响金属腐蚀的因素课件.ppt

1、第七章 影响金属腐蚀的因素 金属的腐蚀是金属与周围环境的作用而引起的破坏。因此它即与金属本身的某些因素（金属材料的因素：金属的性质、组成、结构、表面状态、变形及应力等）有关，又与腐蚀环境（环境因素：如介质的pH值、组成、浓度、温度、压力溶液的运动速度等）有关。第一节 金属材料的因素 一 金属的化学稳定性 金属的耐腐蚀性好坏，首先与金属的本性有关。热力学稳定性越高（可以标准平衡电极电位来评定），金属越不易受腐蚀。可用电极电位来评定，但表面生成保护膜的金属，如铝，虽然化学活性高，仍然具有良好的耐蚀性。二 合金成分的影响 工业上很少使用纯金属，使用的是合金。合金分单相合金和多相合金两类。A.单相合金

2、 单相合金的具有较高的化学稳定性，耐蚀性较好。如不锈钢、铝合金等。单相固溶体合金的n/8 规则（Tamman规则，稳定台阶规则）二、两相或多相合金 由于各相存在化学和物理的不均匀，表面上形成腐蚀微电池，所以比单相合金容易腐蚀。常用的有普通钢、铸铁。但也有耐蚀的多相合金，如硅铸铁、硅铅合金。腐蚀速度与各组分的电位，阴阳极的分布和阴阳极的面积比有关。三、金相组织和热处理的影响 合金的化学成分和热处理决定了合金的组织，而后者的变化又影响了合金的耐蚀性能。四、金属表面状态的影响 粗糙表面比光滑表面易受腐蚀。原因：金属表面的擦伤、缝隙、穴窝等部位都是腐蚀源，因为深洼部分，氧的进入要比表面部分少，产生氧浓

3、差电池。此外粗糙表面可使水滴凝结，易产生大气腐蚀。五、变形及应力的影响 应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、空泡腐蚀第二节 环境的因素 一、介质pH值对腐蚀的影响 二、介质的成分及浓度的影响 A 不同成分，不同浓度的电解液对金属腐蚀影响 B 盐类溶液的性质对腐蚀的影响 C 阴离子的影响 D 溶液中氧对腐蚀速度的影响 三、介质的温度、压力对腐蚀的影响 四、介质流动速度对腐蚀的影响五 电偶的影响 在实际生产中，不同材料的接触是不可避免的，此时将产生电偶效应。电偶腐蚀应注意距离效应和面积效应。1.距离效应 由于电偶引起的加速腐蚀，通常在连接处最大，离连接处越远，腐蚀越小。距离的影响决定于溶液的电导率。在高电阻或

4、非常纯的水中，在连接处阳极的腐蚀呈现一条明显的沟。2.面积效应 大阴极和小阳极构成不利的面积比，将会造成严重的腐蚀。举例：某工厂在一项主要扩充计划中，安装了几百个大槽，旧槽大部分是普通钢制得，内壁用酚醛烤漆涂盖。处理溶液对钢的腐蚀并不大，但产品不允许污染，所以要进行防腐。底部涂层由于机械磨损而有破坏，需要维修。为了改进这种情况，在新槽的底部的软钢上衬托了18-8不锈钢，顶和槽边仍是钢制，边和不锈钢的底的焊接情况如图：槽的内壁仍用酚醛漆涂覆，焊缝下面只有一部分不锈钢有涂料覆盖。新开车后，只有几个月，由于槽内壁穿孔而不能使用，大多数孔在焊缝上面2英寸的窄带内，过去全部用钢制的槽却用了10-20年之

5、久，并未发生这样的问题。起初分析认为是由于焊缝附近涂料施工不好导致腐蚀穿漏，再次喷砂清除粘附的涂料，再次涂漆，结果仍然很快又被腐蚀。这一事故的真实原因在于电偶腐蚀中不利的面积效应所致，所有涂料都是可渗透的，还可能因施工含有某些缺陷（如针孔、擦伤等），这就使新槽侧壁的软钢板上产生小阳极，阳极区和不锈钢衬底的大表面有良好的电接触，阴极和阳极的面积比几乎无限大，以致引起阳极电流集中，电流密度很大，出现非常高的腐蚀率。有关涂料的一项原则 如果两种不同的金属接触，其中之一要涂漆，则应涂较贵的或较耐蚀的金属。电偶腐蚀并不都是有害的，我们可以利用它进行防腐。如阴极保护中就要用到电偶腐蚀的原理。镀锌钢（白铁皮）是钢阴极保护的典型例子。六、环境的细节和可能的变化 应尽量重视环境中的一切因素，有些因素影响不大可以不考虑。但是影响大的因素，几个ppm的氯离子（加上微量的氧），可以引起18-8钢的应力腐蚀破裂。浓硫酸可用碳钢作槽和管子，耐蚀尚好，但当酸液放空后，槽或管壁上的酸液吸收大气中的水分而变稀，引起严重的腐蚀。补救的办法就是让设备总是充满浓硫酸。