§2.1材料设备的腐蚀与防护 ①电偶腐蚀 两种金属在同一介质中接触,由于腐蚀电位不相等,因而它们之间便有 电偶电流流动,使电位较低的金属溶解速度増加,造成接触处的局部腐 蚀;而电位较高的金属,溶解速度反而减小,这就是电偶腐蚀,亦称接 触腐蚀或双金属腐蚀。 要避免电偶腐蚀首先要正确选取材料,并尽可能消除面积效应,添加环 缓蚀剂。 正确选材:电偶腐蚀的推动力是互相接触的金属之间存在电位差。显 然这种电位差越大,电偶腐蚀就越严重。因此,设备设计时应尽量避免 异种合金互相接触。难以避免接触时,应尽可能选取电偶序中相距较近 的合金,或者对相异合金施以相同的镀层。此外,采用绝缘性的表面保 护层以及绝缘材料垫圈等都是防止电偶腐蚀的有效方法 消除面积效应:电偶对中阴极金属与阳极金属面积比,对电偶腐蚀影 响极大,大阴极、小阳极的电偶,将使阴极电流密度剧增,造成严重腐 蚀 添加适当的缓蚀剂,也可以有效地控制电偶腐蚀
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ① 电偶腐蚀 两种金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不相等，因而它们之间便有 电偶电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的局部腐 蚀；而电位较高的金属，溶解速度反而减小，这就是电偶腐蚀，亦称接 触腐蚀或双金属腐蚀。 要避免电偶腐蚀首先要正确选取材料，并尽可能消除面积效应，添加环 缓蚀剂。 正确选材：电偶腐蚀的推动力是互相接触的金属之间存在电位差。显 然这种电位差越大，电偶腐蚀就越严重。因此，设备设计时应尽量避免 异种合金互相接触。难以避免接触时，应尽可能选取电偶序中相距较近 的合金，或者对相异合金施以相同的镀层。此外，采用绝缘性的表面保 护层以及绝缘材料垫圈等都是防止电偶腐蚀的有效方法。 消除面积效应：电偶对中阴极金属与阳极金属面积比，对电偶腐蚀影 响极大，大阴极、小阳极的电偶，将使阴极电流密度剧增，造成严重腐 蚀 添加适当的缓蚀剂，也可以有效地控制电偶腐蚀
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ②小孔腐蚀 在金属表面局部地区出现向深处发展的腐蚀小孔,而其余地区不被腐蚀 或者只有很轻微的腐蚀,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀,简称孔蚀或点蚀。 孔蚀的影响因素及其控制主要包括以下几方面的内容: 合金的成分和组织:孔蚀的敏感性与合金的成分、组织以及治金质量 有密切的关系。 介质的组成和状况:大多数的孔蚀是在含有卤族元素化合物的介质中 发生的,因此,为预防孔蚀应尽量降低介质中卤素。此外,对溶液进行 搅拌、循环或通气也有利于预防和减轻孔蚀。 缓蚀剂:硝酸盐、铬酸盐、硫酸盐及碱等能増加钝化膜的稳定性或有 利于受损的钝化膜的再钝化,因而都是有效防止孔蚀的缓蚀剂。 阴极保护:利用阴极保护法,使金属的車极电位控制在孔蚀保护电位 以下,就可以抑制孔蚀
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ② 小孔腐蚀 在金属表面局部地区出现向深处发展的腐蚀小孔，而其余地区不被腐蚀 或者只有很轻微的腐蚀，这种腐蚀形态称为小孔腐蚀，简称孔蚀或点蚀。 孔蚀的影响因素及其控制主要包括以下几方面的内容： 合金的成分和组织：孔蚀的敏感性与合金的成分、组织以及冶金质量 有密切的关系。 介质的组成和状况：大多数的孔蚀是在含有卤族元素化合物的介质中 发生的，因此，为预防孔蚀应尽量降低介质中卤素。此外，对溶液进行 搅拌、循环或通气也有利于预防和减轻孔蚀。 缓蚀剂：硝酸盐、铬酸盐、硫酸盐及碱等能增加钝化膜的稳定性或有 利于受损的钝化膜的再钝化，因而都是有效防止孔蚀的缓蚀剂。 阴极保护：利用阴极保护法，使金属的电极电位控制在孔蚀保护电位 以下，就可以抑制孔蚀
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ③缝隙腐蚀 金属部件在介质中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的 缝隙(一般在0.0250mm之间),使缝隙内介质处于滞流状态,引起缝内 金属的加速腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀的机理与孔蚀很相似,其区别主要在于腐蚀的初始段。孔蚀起 源于自己开掘的蚀孔内,而缝隙腐蚀则发生在金属表面既存的缝隙中 在腐蚀形态上,孔蚀的蚀孔窄而深,而缝隙腐蚀的蚀坑则相对地广而浅。 缝隙腐蚀的影响因素与孔蚀的相似: 控制缝隙腐蚀除可以采取防止孔蚀的相似措施外,设计中还应尽量注 意结构的合理性,尽可能避免形成缝隙和积液的死角。 对不可避免的缝隙,要采取相应的保护措施。 另外,尽量控制介质中溶解氧的浓度,使溶氧浓度低于5×10-6,这 样在缝隙处就很难形成氧浓差电池,缝隙腐蚀则难以启动
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ③ 缝隙腐蚀 金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的 缝隙(一般在0.025~0.1mm之间)，使缝隙内介质处于滞流状态，引起缝内 金属的加速腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀的机理与孔蚀很相似，其区别主要在于腐蚀的初始段。孔蚀起 源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀则发生在金属表面既存的缝隙中。 在腐蚀形态上，孔蚀的蚀孔窄而深，而缝隙腐蚀的蚀坑则相对地广而浅。 缝隙腐蚀的影响因素与孔蚀的相似： 控制缝隙腐蚀除可以采取防止孔蚀的相似措施外，设计中还应尽量注 意结构的合理性，尽可能避免形成缝隙和积液的死角。 对不可避免的缝隙，要采取相应的保护措施。 另外，尽量控制介质中溶解氧的浓度，使溶氧浓度低于5×10－6，这 样在缝隙处就很难形成氧浓差电池，缝隙腐蚀则难以启动
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ④晶间腐蚀 腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界区域发展,而晶粒本体的腐蚀很轻微, 称为晶间腐蚀。是一种由材料微观组织电化学性质不均匀引发的局部腐 蚀 贫化理论认为晶界与晶内的电极电位的形成,形成一晶界区为阳极,晶 粒本体为阴极的微观腐蚀电池。 晶间腐蚀的控制应着眼于材料本身的成分和组织。以奥氏体不锈钢敏化 型晶间腐蚀为例: 降低钢的含碳量 稳定化处理 重新固溶处理 ⑤选择性腐蚀 多元合金在电解质溶液中由于组元之间化学性质的不均云,构成腐蚀电 池
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ④ 晶间腐蚀 腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界区域发展，而晶粒本体的腐蚀很轻微， 称为晶间腐蚀。是一种由材料微观组织电化学性质不均匀引发的局部腐 蚀。 贫化理论认为晶界与晶内的电极电位的形成，形成一晶界区为阳极，晶 粒本体为阴极的微观腐蚀电池。 晶间腐蚀的控制应着眼于材料本身的成分和组织。以奥氏体不锈钢敏化 型晶间腐蚀为例： 降低钢的含碳量 稳定化处理 重新固溶处理 ⑤选择性腐蚀 多元合金在电解质溶液中由于组元之间化学性质的不均云，构成腐蚀电 池
§2.1材料设备的腐蚀与防护 (3)应力作用下的腐蚀 结构和零件的受力状态是多种多样的,如拉伸应力、交变应力、冲击力 振动力等。不同应力状态与介质协同作用所造成的环境敏感断裂形式各 不相同。 ①应力腐蚀开裂:材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破 坏现象称为应力腐蚀开裂,简称应力腐蚀。应力腐蚀是危害最大的腐蚀 形态之一。应力腐蚀应是电化学腐蚀和应力机械破坏互相促进裂纹的生 成和扩展的过程 敏感的合金、特定的介质和一定的静应力是发生应力腐蚀的三个必要条 件。对于一定的材料,其应力腐蚀只在特定的介质中发生。这种材料与 敏感介质的组合关系,称为应力腐蚀体系。 应力腐蚀的机理分为阳极溶解和氢脆机理两种
§2.1材料设备的腐蚀与防护 （3）应力作用下的腐蚀 结构和零件的受力状态是多种多样的，如拉伸应力、交变应力、冲击力、 振动力等。不同应力状态与介质协同作用所造成的环境敏感断裂形式各 不相同。 ① 应力腐蚀开裂:材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破 坏现象称为应力腐蚀开裂，简称应力腐蚀。应力腐蚀是危害最大的腐蚀 形态之一。应力腐蚀应是电化学腐蚀和应力机械破坏互相促进裂纹的生 成和扩展的过程。 敏感的合金、特定的介质和一定的静应力是发生应力腐蚀的三个必要条 件。对于一定的材料，其应力腐蚀只在特定的介质中发生。这种材料与 敏感介质的组合关系，称为应力腐蚀体系。 应力腐蚀的机理分为阳极溶解和氢脆机理两种