【文章內(nèi)容簡介】 ttH 氫擴散率很漫，不形成氫脆； t=tH 最敏感； ttH 氫氣團擴散，無氫脆。 3）應(yīng)力狀況 應(yīng)變速率高，不會出現(xiàn)氫脆。拉應(yīng)力促進(jìn) H溶解。 高強鋼的氫致延滯裂還具有可逆性。 [循環(huán)軟化 ] 四、氫致延滯斷裂與應(yīng)力腐蝕的關(guān)系 “相互促進(jìn)”； 陽極溶解、金屬開裂； 陰極吸氫，延滯斷裂。 五、防止氫脆的措施 1）材料 降低含氫量，細(xì)化組織； 2）環(huán)境 減少吸氫的可能性； 3）力學(xué)因素 減小殘余應(yīng)力。 金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)，電化學(xué)作用或物理溶解產(chǎn)生變質(zhì)和破壞的現(xiàn)象稱為 腐蝕 。金屬腐蝕破壞發(fā)生在零件表面，逐漸向內(nèi)部擴展或同時向四周蔓延。 腐蝕是現(xiàn)代工業(yè)中極為有害的破壞因素。不僅造成機器、零部件的失效，且造成大最金屬材料的浪費和巨大的經(jīng)濟損失。例如，全世界每年因腐蝕浪費的鋼鐵約占當(dāng)年鋼鐵產(chǎn)盤的 10%。此外，腐蝕破壞還帶來安全性和資源保護(hù)等問題，導(dǎo)致機器設(shè)備的突然破壞，嚴(yán)重危及人身安全和使地球上有限資源日漸枯竭，使人類生存受到威脅。 第三節(jié) 金屬零件的腐蝕失效 金屬零件的腐蝕失效，是指金屬材料與周圍介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué) 或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的破壞。金屬腐蝕是普遍存在的自然現(xiàn)象。 一、金屬零件的化學(xué)腐蝕 單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。 金屬氧化膜要在含氧氣的條件下其保護(hù)膜作用必須具有以下條件： ① 膜必須是緊密的，能完整的把金屬表面全部覆蓋住； ② 膜在氣體介質(zhì)中是穩(wěn)定的； ③ 膜和基體金屬的結(jié)合力強，且具有一定的強度和塑性； ④ 膜具有與基體金屬相當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)。 電化學(xué)腐蝕的根本原因是腐蝕電池的形成。需要形成腐蝕電池的三條是： ① 有兩個或兩個以上的不同電極電位的物體，或在同一物體具有不同電 極電位的區(qū)域，以形成正、負(fù)極； ②電極之間需要有導(dǎo)體相連接或電極直 接接觸； ③要有電解液。 常見的電化學(xué)腐蝕形式有： ④ 在熔融鹽中的腐蝕 ① 大氣腐蝕 ② 土壤腐蝕 ③ 在電解質(zhì)溶液中的腐蝕 三、減輕腐蝕危害的措施 1. 正確選材 2. 合理設(shè)計 3. 覆蓋保護(hù)層 4. 電化學(xué)保護(hù) 二、金屬零件的電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕是金屬與電解物 質(zhì)接觸時產(chǎn)生的腐蝕。 一、金屬腐蝕過程 自然界中大多數(shù)金屬是以金屬化合物的形式存在于礦石中，例如鐵以 Fe2O3，形式存在于赤鐵礦中，而 Fe2O3也是鐵的腐蝕產(chǎn)物 — 鐵銹的成分。冶煉金屬是消耗能量把礦石中的化合物轉(zhuǎn)變成金屬，所以金屬比其化合物具有更高自由能。金屬腐蝕是使金屬恢復(fù)其自然狀態(tài)，金屬釋放出能量回到熱力學(xué)上更穩(wěn)定的自然存在形式 — 化合物狀態(tài)，即金屬從金屬狀態(tài)自發(fā)地變成離子狀態(tài)，生成氧化物、硫化物等。所以腐蝕過程是金屬釋放出能量使自身穩(wěn)定的自發(fā)過程，也是冶金的逆過程。金屬釋放的能最就是腐蝕的動力，而其他破壞形式，如磨損、裂紋等則要消耗有用功。 二、金屬腐蝕的分類 依金屬腐蝕過程的特點分為 :化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。 依腐蝕表面的特征分為 :全面腐蝕、局部腐蝕。 全面腐蝕是機件整個表面上發(fā)生的腐蝕，一般多為全面不均勻腐蝕。 局部腐蝕是機件表面局部發(fā)生的腐蝕，而表面上其他部分幾乎不發(fā)生腐蝕。 局部腐蝕較多，危害也比全面腐蝕嚴(yán)重，往往會發(fā)生突然破壞，造成機件的損壞，甚至惡性事故。 根據(jù)化學(xué)腐蝕的機理，可在零件表面上覆蓋一層保護(hù)膜，如鍍錫、鍍鋅、發(fā)藍(lán)處理等。 排氣閥等的高溫腐蝕，可選用含釩、鈉、硫少的燃油，控制其成分 。加強燃燒室零件的冷卻，使零件溫度在 550℃ 以下等。 此外，還應(yīng)注意零件材料的選擇，對腐蝕環(huán)境下工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕性強的材料。 電化學(xué)腐蝕 金屬表面與離子導(dǎo)電的電解介質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)作用產(chǎn)生的破壞稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕過程中產(chǎn)生電流。 電化學(xué)腐蝕是自然界和生產(chǎn)中最普遍和最常見的腐蝕，破壞作用也顯著。 金屬在大氣、濕空氣、海水、土壤及酸、堿、鹽溶液中都能發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在船上，船體和船機發(fā)生電化學(xué)腐蝕的部位和零部件較多。 一、電化學(xué)腐蝕原理 電池作用原理可以充分說明金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕過程。圖的 FeCu電池示意圖中，鐵板和銅板分別為陽極和陰極，同裝于盛有電解質(zhì)溶液 (如稀硫酸 )的容器中，并用導(dǎo)線連接兩極。 電池反應(yīng)發(fā)生后導(dǎo)線中有電流通過。電池反應(yīng) : 陽極氧化反應(yīng)后鐵被溶解 Fe → Fe﹢+2Θ 陰極還原反應(yīng)后放出氫氣 2H+2Θ→H2↑ 所以，電池作用使陽極鐵板不斷地被腐蝕，溶液中氫離子不斷地從陰極獲得電子變成氫氣逸出。 FeCu電池示意圖 電化學(xué)腐蝕中，腐蝕電池起著重要作用。依電池中電極大小分為宏觀電池與微觀電池。 宏觀腐蝕電池是肉眼可見電極構(gòu)成的宏觀大電池，引起局部宏觀腐蝕。主要有 : 1)異金屬接觸電池 兩種具有不同電位的金屬或合金相互接觸 (直接接觸或用導(dǎo)線連接 )，并處于同一電解質(zhì)溶液中時，會使電位低的金屬不斷地被腐蝕，這種電池稱為異金屬接觸電池。兩種金屬的電位差越大，腐蝕也越嚴(yán)重。例如， FeCu電池、海水中船的碳鋼尾軸與銅質(zhì)螺旋槳等也構(gòu)成這種電池。 2)濃差電池 同一金屬的不同部位與濃度 (含氧量或含鹽量 )或溫度不同的介質(zhì)接觸構(gòu)成的電池稱濃差電池。最常見的有氧濃差電池、鹽濃差電池和溫差電池等。 金屬與含氧量不同的介質(zhì)接觸，載氧濃廢低處金屬的電位較低 。氧濃度較高處金屬的電位較高。 例如鐵棒埋于土壤中，因土壤深度不同含氧量不同，氧的濃度不同，則氧的分壓不同。濃度越高分壓越大，鐵棒的電位越高，否則電位越低，于是構(gòu)成氧濃差電池，使深埋于土壤中的鐵棒端腐蝕最嚴(yán)重。 同樣，分別插入濃、稀硫酸銅溶液中的銅棒兩端電位不同，稀硫酸銅溶液中的棒端電位低，另一端電位高，構(gòu)成鹽濃差電池。 浸于電解質(zhì)溶液中的金屬當(dāng)不同部位的溫度不同時構(gòu)成溫差電池。例如 ,換熱器的高溫端比低溫端腐蝕嚴(yán)重。 微觀電池使指金屬表面由于電化學(xué)不均勻性構(gòu)成無數(shù)微小電極的電池 ,又稱微電池。零件金屬表面電化學(xué)不均勻性使由于金屬表面的微觀不均勻性引起的 ,主要有 : （ 1）化學(xué)成分不均勻性 工業(yè)用的金屬材料不同程度含有雜質(zhì)、或有偏析 ,使金屬表面化學(xué)成分不均勻。金屬、雜質(zhì)、非金屬夾雜物的電極電位不同 ,當(dāng)有電解質(zhì)溶液時就會構(gòu)成無數(shù)微小電池 ,如圖 （ 2）金屬組織不均勻性 零件金屬材料中不同的金相組織和晶體缺陷具有不同的電極電位 ,在有電解質(zhì)溶液的情況下就會構(gòu)成微電池 , 如圖 （ 3）物理性質(zhì)或狀態(tài)的不均勻性 金屬材料冷、熱加工后材料各部分的受力和變形不同或物理性質(zhì)不均勻 ,在有電解質(zhì)溶液的