【正文】 67 2022年 2月 3日 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 24/67 2022年 2月 3日 第三節(jié) 應(yīng)力腐蝕裂紋 一 、 應(yīng)力腐蝕概述 金屬或合金在應(yīng)力，特別是拉伸應(yīng)力的作用下，又處在特定的腐蝕環(huán)境中，材料雖然在外觀上沒(méi)有多大變化，如未產(chǎn)生全面腐蝕或明顯變形，但卻產(chǎn)生了裂紋。 H2和 CH4不能重溶或擴(kuò)散 ， 封閉聚集形成高壓造成應(yīng)力集中 ， 引起微裂紋生成 ?？p隙腐蝕是在腐蝕前就已存在縫隙，腐蝕一開(kāi)始就是閉塞電池作用，而且縫隙腐蝕的閉塞程度較點(diǎn)蝕的大。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 16/67 2022年 2月 3日 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 17/67 2022年 2月 3日 特點(diǎn)： 只在表面有零星的腐蝕小孔 ， 其余部分不腐蝕或很輕微；多為小孔 ， 孔直徑 ≤深度 ， 一般只有幾十微米（ ＜ 1mm） ；多發(fā)生在表面有鈍化膜或有保護(hù)膜的金屬上 。對(duì)焊優(yōu)于搭焊。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 12/67 2022年 2月 3日 2．腐蝕機(jī)理 由于縫隙中積液流動(dòng)不暢，逐漸使縫內(nèi)外構(gòu)成濃差電池和陰極還原反應(yīng)。 第二節(jié) 工業(yè)腐蝕的典型類(lèi)型 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)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(gè)等級(jí)，列于下表。 金屬材料 與 電解質(zhì)溶液 接觸時(shí)，由于不同組分或組成的金屬材料之間形成原電池，其陰、陽(yáng)兩極之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)使某一組分或組成的金屬材料溶解，造成材料失效。 滲碳和脫碳均能使鋼表面硬度和疲勞極限下降。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 4/67 2022年 2月 3日 1. 化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是指周?chē)橘|(zhì)對(duì)金屬發(fā)生化學(xué)作用而造成的破壞 。材料的腐蝕類(lèi)似于物質(zhì)的風(fēng)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(guò)程中生成的腐蝕性成分造成的。 工業(yè)中常見(jiàn)的化學(xué)腐蝕有金屬氧化 、 高溫硫化 、 滲碳 、 脫碳 、 氫腐蝕等 。 ?氫腐蝕：氫介質(zhì)與金屬中的碳反應(yīng)使金屬脫碳的過(guò)程。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)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(jié)構(gòu)的整個(gè)表面或大面積的程度相同的腐蝕 ， 也稱(chēng)作均勻腐蝕 。 當(dāng)發(fā)生全面腐蝕時(shí)，村料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。陽(yáng)極、陰極反應(yīng)可分別表示為： 上述反應(yīng)使氧逐漸消耗，由于積液流動(dòng)不暢，氧很難補(bǔ)充，且腐蝕產(chǎn)物對(duì)縫隙起了進(jìn)一步阻塞作用，但縫內(nèi)陽(yáng)極溶解借助縫外陰極反應(yīng)仍可進(jìn)行。 (3) 螺釘接合結(jié)構(gòu)中可采用低硫橡膠墊片，不吸水的墊片 (聚四氟乙烯 )。 危害： 發(fā)生點(diǎn)蝕時(shí)雖然金屬的失重不大，但由于陽(yáng)極面積非常小，陽(yáng)極上流過(guò)的腐蝕電流密度很大，造成很高的金屬溶解速度，嚴(yán)重時(shí)可使金屬設(shè)備穿孔破壞。點(diǎn)蝕是通過(guò)腐蝕過(guò)程的進(jìn)行逐漸形成蝕坑 (閉塞電池 )，而后加速腐蝕的。 化學(xué)工業(yè)用鋼常見(jiàn)的氫腐蝕有以下特征：軟鋼或鋼表面可見(jiàn)鼓泡，微觀組織沿晶界可見(jiàn)許多微裂紋。這種現(xiàn)象稱(chēng)作應(yīng)力腐蝕裂紋。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 27/67 2022年 2月 3日 二、應(yīng)力腐蝕的機(jī)理與特征 應(yīng)力腐蝕機(jī)理比較成熟的有機(jī)械化學(xué)效應(yīng) 、 閉塞電池理論 、 表面膜理論 、 氫脆理論四種學(xué)說(shuō) 。 應(yīng)力集中 ， 使裂紋進(jìn)一步發(fā)展 。 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明 ， 氯化物的濃度越高 ，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的時(shí)間越短 。 實(shí)際上，因?yàn)閴A與氯離子同時(shí)存在，很難斷定哪一個(gè)是應(yīng)力腐蝕的主要影響因素。 不銹鋼中夾雜的鐵的硫化物 ， 可與空氣中的水分和氧反應(yīng)生成連多硫酸或亞硫酸 ， 導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋 。 堿引起的應(yīng)力腐蝕裂紋在 330℃ 以上 的高溫時(shí) ， 隨著溫度的上升 ， 裂紋生長(zhǎng)速度加快；但當(dāng)溫度降低至 30℃ 以下 時(shí) ， 裂紋不再生長(zhǎng) 。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 36/67 2022年 2月 3日 (4)硝酸鹽 在有硝酸鹽存在的碳鋼建筑物或裝置中，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。由于液氨的應(yīng)力腐蝕裂紋很難在實(shí)驗(yàn)室模擬再現(xiàn)，而且發(fā)生裂紋的時(shí)間很長(zhǎng)，在這方面的研究成果報(bào)道不多。 通過(guò)極化阻力的測(cè)定可以確定腐蝕速度 。通常把線(xiàn)圈做成探頭，在被測(cè)表面上移動(dòng)進(jìn)行測(cè)定。其原理是吸收的氫通過(guò) 1—2mm的鋼，擴(kuò)散至接通壓力表的狹窄的環(huán)狀空間。 ? 陰極保護(hù)： 有外加電流法和犧牲陽(yáng)極法兩種。 吸附理論 認(rèn)為，緩蝕劑吸附于金屬表面，形成一層連續(xù)的 吸附膜 ，在腐蝕性介質(zhì)和金屬之間起隔離作用，阻止對(duì)金屬的腐蝕。有時(shí)升高溫度會(huì)提高緩蝕效率，這是因?yàn)樾纬傻姆磻?yīng)產(chǎn)物膜或鈍化膜質(zhì)量好 。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 47/67 2022年 2月 3日 ? 表面合金化金屬層 是采用滲透 、 擴(kuò)散等工藝 ， 使金屬表面生成某種合金表面層 ， 以防腐蝕或摩擦 。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜有多種 ， 下面作簡(jiǎn)單說(shuō)明 。 襯里 多用于 液態(tài)介質(zhì) 對(duì)設(shè)備內(nèi)部腐蝕的防護(hù)； 涂層 多用于 腐蝕性氣體 對(duì)環(huán)境腐蝕的防護(hù) 。 第六章 工業(yè)腐蝕與預(yù)防措施 51/67 2022年 2月 3日 2． 防腐涂層 涂層是涂料涂刷于物體表面后 ， 形成一種堅(jiān)韌 、 耐磨 、耐腐蝕的保護(hù)層 。 簡(jiǎn)述什么是應(yīng)力腐蝕以及閉塞電池理論。 簡(jiǎn)述什么是陽(yáng)極保護(hù)。 涂料是按成膜物質(zhì) ， 即涂料分類(lèi) ， 如酚醛及改性酚醛樹(shù)脂涂料 、環(huán)氧及改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料 、 乙烯類(lèi)涂料 、 聚氨酯涂料等 。金屬表面的預(yù)處理是為了去污，便于敷設(shè)金屬保護(hù)層；非金屬表面的預(yù)處理，也是為了去污，提高表面黏結(jié)力。用磷酸處理形成磷酸鹽膜，稱(chēng)為磷化。 離子鍍金屬層 是在減壓下 ， 使金屬或合金