【正文】 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 1/67 2022年 2月 3日 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 第一節(jié) 工業(yè)腐蝕及其危害 第二節(jié) 工業(yè)腐蝕的典型類型 第三節(jié) 應力腐蝕裂紋 第四節(jié) 腐蝕監(jiān)測技術 第五節(jié) 材料的防腐措施 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 2/67 2022年 2月 3日 第一節(jié) 工業(yè)腐蝕及其危害 一、工業(yè)腐蝕概述 金屬腐蝕 是金屬與周圍介質發(fā)生化學、電化學或物理作用成為金屬化合物而受破壞的一種現象。 工業(yè)腐蝕定義： 是指材料在周圍介質作用下產生的破壞。 原因： 可以是化學的、物理的、生物的、機械的等等。材料的腐蝕類似于物質的風化，只是速度要快得多。 工業(yè)腐蝕主要是由于原材料中含有的以及過程中生成的腐蝕性成分造成的。大氣中的雜質、水中的微量氯和溶解氧也會產生腐蝕作用。可以毫不夸大地說，現代工業(yè)過程是在腐蝕的環(huán)境和氣氛中進行的。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 3/67 2022年 2月 3日 腐蝕的形式 ： 1）按照腐蝕的 環(huán)境或起因 ：有大氣腐蝕、土壤腐蝕、海洋腐蝕、生物腐蝕、水腐蝕、非水溶液腐蝕等。 2）按照腐蝕的 結果或表現形式 ，有點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕裂紋、腐蝕疲勞、磨損腐蝕等等。 腐蝕無處不在，種類繁多。為了制定防腐對策，需要對裝置選材、裝置設計、原材料及冷卻水中的雜質以及運轉條件等進行詳盡研究，加大力度、綜合治理，從而防止或減緩腐蝕性破壞。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 4/67 2022年 2月 3日 1. 化學腐蝕 化學腐蝕是指周圍介質對金屬發(fā)生化學作用而造成的破壞 。 工業(yè)中常見的化學腐蝕有金屬氧化 、 高溫硫化 、 滲碳 、 脫碳 、 氫腐蝕等 。 ? 金屬氧化：金屬在干燥或高溫氣體中可與氧反應造成腐蝕 。 氧化過程可表示為 2Me+O2≒ 2MeO 式中 Me表示金屬 。 ? 高溫硫化：是指含硫介質如硫蒸氣 、 二氧化硫 、 硫化氫等 ， 在高溫下與金屬作用生成硫化物的腐蝕過程 。 特別是在有水蒸氣存在的條件下 ， 二氧化硫與水反應生成亞硫酸 ， 硫化氫則成為氫硫酸 ， 高溫硫化腐蝕狀況會加重 。 二、腐蝕機理 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 5/67 2022年 2月 3日 ?滲碳是指一氧化碳、烴類等含碳物質在高溫下與鋼接觸分解成游離碳，并滲入鋼內形成碳化物的過程。 ?脫碳是指鋼中滲碳體在高溫下與氣體介質如水蒸氣、氫、氧等，發(fā)生化學反應引起滲碳體脫碳的過程。 滲碳和脫碳均能使鋼表面硬度和疲勞極限下降。 ?氫腐蝕：氫介質與金屬中的碳反應使金屬脫碳的過程。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 6/67 2022年 2月 3日 2． 電化學腐蝕 金屬材料與電解質溶液接觸時 ， 由于不同組分或組成的金屬材料之間形成原電池 ， 其陰 、 陽兩極之間發(fā)生的氧化還原反應使某一組分或組成的金屬材料溶解 ， 造成材料失效 。 這一過程稱為電化學腐蝕 。 兩種不同金屬在溶液中直接接觸，因其電極電位不同而構成腐蝕電池，使電極電位較負的金屬發(fā)生溶解腐蝕，則稱之為電偶腐蝕，或接觸腐蝕 （ Mg和 Fe在鹽酸中）。 工程上不乏不同金屬材料間的接觸，電偶腐蝕這類電化學腐蝕屢屢發(fā)生。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 7/67 2022年 2月 3日 電化學腐蝕是最常見的腐蝕，金屬腐蝕中的絕大部分均屬于電化學腐蝕。如在自然條件下（如海水、土壤、地下水、潮濕大氣、酸雨等）對金屬的腐蝕通常是電化學腐蝕。 金屬材料 與 電解質溶液 接觸時，由于不同組分或組成的金屬材料之間形成原電池，其陰、陽兩極之間發(fā)生的氧化還原反應使某一組分或組成的金屬材料溶解，造成材料失效。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 8/67 2022年 2月 3日 一 、 全面腐蝕 全面腐蝕是指金屬結構的整個表面或大面積的程度相同的腐蝕 ， 也稱作均勻腐蝕 。 在全面腐蝕中 ， 金屬以一定的速度被腐蝕介質所溶解 ， 金屬結構逐漸變薄 。 而局部腐蝕是指金屬結構特定區(qū)域或部位上的腐蝕 。 全面腐蝕的速度 ， 以金屬結構單位時間內 ， 單位面積的質量損失表示 ， 如 mgdm2． D1， gm2． H1； 也可用金屬每年腐蝕的深度 ， 即金屬構件每年變薄的程度來表示 ，如 mma1。 第二節(jié) 工業(yè)腐蝕的典型類型 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 9/67 2022年 2月 3日 金屬材料的耐腐蝕性，依其腐蝕速度分為四個等級，列于下表。 當發(fā)生全面腐蝕時，村料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔心，因為，這種腐蝕通?？梢酝ㄟ^簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 10/67 2022年 2月 3日 二、縫隙腐蝕 縫隙腐蝕示意圖 是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)生于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。 第六章 工業(yè)腐蝕與預防措施 11/67 2022年 2月 3日 1．縫隙腐蝕產生的條件 金屬表面上由于存在異物或結構上的原因會造成縫隙，此縫隙的寬度一般在 ～ 。 幾乎所有的金屬、所有的腐蝕性介質都有可能引起金屬的縫隙腐蝕，其中以依賴鈍化而耐蝕的金屬材料和以