氯脆 力东理王大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 在漆碳休与水蒸气的反应中,浓碳体从邻近的尚末 反应的区域不断迁移到钢铁表面,使钢材内部的下C 逐渐减少,形成脱球层。 氧化层 脱碳层 工件 工作表面氧化脱碳层 由于脱碳反应及其它氧化还原反应生成的氢因扩散 渗入钢铁内部,使钢铁产生脆性,这就是所谓的氯脆。 钢的脱碳和氢脆会造成钢的表面硬度和内部强度的降低, 造成危害。 1-
6 - 1 - 在渗碳体与水蒸气的反应中,渗碳体从邻近的尚未 反应的区域不断迁移到钢铁表面,使钢材内部的 Fe3C 逐渐减少,形成脱碳层。 氢脆 工作表面氧化脱碳层 脱碳层 工 件 氧化层 由于脱碳反应及其它氧化还原反应生成的氢因扩散 渗入钢铁内部,使钢铁产生脆性,这就是所谓的氢脆。 钢的脱碳和氢脆会造成钢的表面硬度和内部强度的降低, 造成危害
归东理王大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 二、电化学腐蚀 1.腐蚀电池 由于形成了原电池而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 全属的电化学腐蚀与原电池作用在原理上设有本 质的区别。但通常把引起腐蚀的原电池称为腐蚀电池。 习惯上把腐独电池中发生氧化(即失电子)反应的电 极称为阳极,阳极是电极电势较小的电对,其还原态 易失电子;把发生还原(即得电子)反应的电极称为 阴极,阴极是电极电势较大的电对,其氧化态易得电 子
7 - 1 - 二、电化学腐蚀 金属的电化学腐蚀与原电池作用在原理上没有本 质的区别。但通常把引起腐蚀的原电池称为腐蚀电池。 由于形成了原电池而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 习惯上把腐蚀电池中发生氧化(即失电子)反应的电 极称为阳极,阳极是电极电势较小的电对,其还原态 易失电子;把发生还原(即得电子)反应的电极称为 阴极,阴极是电极电势较大的电对,其氧化态易得电 子。 1. 腐蚀电池
力东理王大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电化学腐蚀,常见的有析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 2.析氢腐蚀 在酸洗或用酸浸蚀某种软活泼全属的工艺过程中 常发生析氢腐蚀。特别是当钢铁制件暴露于潮湿空气 中时,由于表面的吸附作用,就使钢铁表面覆盖了一 层极薄的水膜。此时铁(相对活泼的全属)作为腐蚀 电池的阳极发生失电子的氧化反应;氧化皮、碳或其 他比铁不话泼的杂质作阴极,H+在这里接受电子发生 得电子的还原反应:
8 - 1 - 2. 析氢腐蚀 在酸洗或用酸浸蚀某种较活泼金属的工艺过程中 常发生析氢腐蚀。特别是当钢铁制件暴露于潮湿空气 中时,由于表面的吸附作用,就使钢铁表面覆盖了一 层极薄的水膜。此时铁(相对活泼的金属)作为腐蚀 电池的阳极发生失电子的氧化反应;氧化皮、碳或其 他比铁不活泼的杂质作阴极,H+在这里接受电子发生 得电子的还原反应: 电化学腐蚀,常见的有析氢腐蚀和吸氧腐蚀
归东理王大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 有利于析氢腐蚀的环境 工厂附近的空气中含有较多的C02,NO,S0,等 酸性气体,水膜中将存在下列平衡: C02+H0±HC03 H+HCO3 SO,+H2O-H2SO3 H+HSO; 2NO2+H2O=HNO3+HNO22H+NO3+NO2 3 NO2+H2O=2 HNO3+NO HNO3≥H+NO3 -1-
9 - 1 - 工厂附近的空气中含有较多的 CO2,NO2,SO2 等 酸性气体,水膜中将存在下列平衡: 有利于析氢腐蚀的环境 CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 - SO2 + H2O H2SO3 H + + HSO3 - 2 NO2 + H2O HNO3 + HNO2 2 H + + NO3 - + NO2 - HNO3 H + + NO3 - 3 NO2 + H2 O 2 HNO3 + NO
归东理工大溪 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 由于氧离子的浓度较火,有可能发生折童腐独, 使铁被腐独生成F心2+。 在pH较高时能以Fe(OH),沉成析出,并进一步氧 化成Fε(OH)。随着湿度的升高,磨蚀将加剧进行。 在中性惊液中【H)=107molL],根据能斯持方程 式计算得: EHH,)=0.0V+0.059 (10-7)2]V=-0.414V 2 铁[以c(Fe2+)=106 mol L-1计]的电极电势为-0.587V E(H+/H,)>E(Fe2+/Fe)
10 - 1 - 由于氢离子的浓度较大,有可能发生析氢腐蚀, 使铁被腐蚀生成 Fe 2+ 。 在 pH 较高时能以 Fe(OH)2 沉淀析出,并进一步氧 化成 Fe(OH)3。随着温度的升高,腐蚀将加剧进行。 在中性溶液中 [c(H+ ) = 10–7 mol·L–1 ],根据能斯特方程 式计算得: lg(10 ) ] V 0. 414 V 2 0.059 (H /H ) [0.0 V 7 2 2 = + = − + − E 铁 [ 以 c(Fe 2+) =10–6 mol·L–1 计] 的电极电势为 –0. 587 V E(H+ /H2 ) > E(Fe 2+/Fe)