第三章材料的腐蚀失效模式与机理 异种金属之间的组合在工程结构中有时难免,因 而电偶腐蚀时有发生。譬如,钢制泵轴、阀杆与石墨 垫料接触处,钢受到电偶腐蚀;换热器管子与碳钢管 板接触处,管板受到加速腐蚀。 不同金属在海水中的电极电位排序如图3-4所示。 利用金属间电极电位差及其电偶腐蚀原理,可以通过 对贱金属与重要金属部件进行配对,以牺牲贱金属阳 极达到保护阴极材料的目的。 比如,钢表面喷铝和镀锌金属部件就是实际应用 的例子
第三章 材料的腐蚀失效模式与机理 异种金属之间的组合在工程结构中有时难免，因 而电偶腐蚀时有发生。譬如，钢制泵轴、阀杆与石墨 垫料接触处，钢受到电偶腐蚀；换热器管子与碳钢管 板接触处，管板受到加速腐蚀。 不同金属在海水中的电极电位排序如图3-4所示。 利用金属间电极电位差及其电偶腐蚀原理，可以通过 对贱金属与重要金属部件进行配对，以牺牲贱金属阳 极达到保护阴极材料的目的。 比如，钢表面喷铝和镀锌金属部件就是实际应用 的例子
第三章材料的腐蚀失效模式与机理 解决和预防电偶腐蚀的措施 (1)设计大阳极、小阴极的电偶组合或尽量把电极 电位序中位置靠近的金属材料放在一起; (2)表面刷涂层或喷涂层; (3)阴极保护法,如外加电流、安装牺牲阳极块等
● 解决和预防电偶腐蚀的措施 （1）设计大阳极、小阴极的电偶组合或尽量把电极 电位序中位置靠近的金属材料放在一起； （2）表面刷涂层或喷涂层； （3）阴极保护法，如外加电流、安装牺牲阳极块等。 第三章 材料的腐蚀失效模式与机理
第三章材料的腐蚀失效模式与机理 3.4.2缝隙腐蚀( crevice corrosion) 在腐蚀介质中,金属与金属或金属与非金属之间形 成缝隙,宽度只有几十到几百微米之间,电解质溶液进 入缝隙内,溶液保持停滞状态,由于缝隙表面与缝隙内 有氧浓差,从而形成腐蚀电池,见图3-5。并且,缝隙 内因活性阴离子移迁进入增多,使浸蚀性加剧,产生缝 隙腐蚀,垢下腐蚀就是缝隙腐蚀的一种。 ●电极反应 阳极:Fe→Fe2++2e (3-22) FeC2+2H2O→Fe(OH2+2H+c-(缝隙内)(3-23) 阴极:H2O+0.502+2e→2OH (缝隙外)(3-24)
3.4.2 缝隙腐蚀（crevice corrosion） 在腐蚀介质中，金属与金属或金属与非金属之间形 成缝隙，宽度只有几十到几百微米之间，电解质溶液进 入缝隙内，溶液保持停滞状态，由于缝隙表面与缝隙内 有氧浓差，从而形成腐蚀电池，见图3-5。并且，缝隙 内因活性阴离子移迁进入增多，使浸蚀性加剧，产生缝 隙腐蚀，垢下腐蚀就是缝隙腐蚀的一种。 ● 电极反应 阳极： Fe → Fe2＋ ＋2e （3-22） FeCl2＋2H2O Fe(OH)2+2H＋Cl－ (缝隙内) （3-23） 阴极： H2O＋0.5O2＋2e 2OH－ （缝隙外）（3-24） 第三章 材料的腐蚀失效模式与机理
第三章材料的腐蚀失效模式与机理 Crevice Corrosion Outside Crevice Higher Oxygen Lower Chloride Cathodic Inside Crevice Low Oxygen Anodic (a)形成机制 (b)缝隙腐蚀原理 图3-5缝隙腐蚀机理 缝隙内作为阳极被加速腐蚀,缝隙外作为阴极轻微 腐蚀。随着缝隙内阴离子浓度和酸度增大,缝隙腐蚀扩 展,最终留下月牙型腐蚀形貌(图3-5a)
(a) 形成机制 （b） 缝隙腐蚀原理 图3-5 缝隙腐蚀机理 缝隙内作为阳极被加速腐蚀，缝隙外作为阴极轻微 腐蚀。随着缝隙内阴离子浓度和酸度增大，缝隙腐蚀扩 展，最终留下月牙型腐蚀形貌（图3-5a）。 第三章 材料的腐蚀失效模式与机理
第三章材料的腐蚀失效模式与机理 缝隙腐蚀常在螺帽里面发生、垫圈接触处法兰内、 搭接头缝隙、以及表面沉积物底部等。 油漆薄膜下也会发生缝隙状的丝状腐蚀,海生物附 着里面的腐蚀是也是缝隙腐蚀形式(图3-6、图3-7)。 0 图3-6海生物藤壶引起 图3-7藤壶底部缝隙腐蚀形态 钢的缝隙腐蚀
缝隙腐蚀常在螺帽里面发生、垫圈接触处法兰内、 搭接头缝隙、以及表面沉积物底部等。 油漆薄膜下也会发生缝隙状的丝状腐蚀，海生物附 着里面的腐蚀是也是缝隙腐蚀形式 (图3-6 、图3- 7)。 图 3－6 海生物藤壶引起 钢的缝隙腐蚀 图3-7 藤壶底部缝隙腐蚀形态 第三章 材料的腐蚀失效模式与机理