腐蚀的基本类型
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身边的腐蚀现象生活中存在着多种多样的腐蚀现象,如大气腐蚀、微生物腐蚀、电化学腐蚀等等,就其中的两种常见腐蚀进行的拍照,并对其简单分析如下:一、腐蚀类型:大气腐蚀,电化学腐蚀二、基本情况:这是房屋阳台的防护栏,可以看出它发生了很严重的腐蚀。
防护栏完全裸露于大气环境中,不仅受重庆潮湿空气的影响,而且下雨时雨水能直接对其冲刷,所以腐蚀现象很严重,甚至会导致防护栏断裂,产生安全隐患。
金属在自然大气条件下发生的腐蚀现象称为大气腐蚀,大气腐蚀是金属腐蚀中最普遍的一种。
大气腐蚀基本上属于电化学腐蚀范畴,但和浸在电解质溶液中的腐蚀有所不同,是一种液膜下的电化学腐蚀。
大气腐蚀根据金属表面的潮湿程度,可分为干的大气腐蚀、潮的大气腐蚀、湿的大气腐蚀。
由于防护栏表面涂有油漆,所以防护栏表面的腐蚀分为油漆的腐蚀和内部金属的腐蚀。
油漆的添加,主要是保护内部金属发生腐蚀。
所以要求油漆具有一定的耐蚀性。
油漆属于有机高分子材料,在使用多年后这种防腐的高分子材料也会发生腐蚀。
重庆降雨多为酸雨,油漆长期在酸雨的侵蚀下,油漆表面发生腐蚀。
油漆在使用过程中不可避免地会接触到空气中的氧,由于存在环境的催化作用,材料的表面会出现泛黄、变脆、表面失去光泽、机械强度下降等现象,如图所示,最后脱落,失去使用价值。
大气腐蚀的特点是金属表面处于薄层电解液下的腐蚀过程,因此其腐蚀规律符合电化学腐蚀的一般规律,属于电化学腐蚀。
防护栏受到雨水侵蚀后,就会发生电化学反应。
阴极通常是氧的去极化反应,阳极过程为金属的溶解过程,在大气腐蚀的条件下,阳极金属失去电子。
影响防护栏发生腐蚀的因素大致有大气的湿度、成分以及大气中的污染物质等条件:(1)空气中含有水蒸气的程度叫湿度,水分越多越潮湿。
由于重庆的地形原因,重庆空气潮湿,年降雨量很大,年平均湿度较高。
通常,金属的临界相对湿度在70%左右,而重庆市是典型的工业城市,工业气体、灰尘等使临界相对湿度降低更多。
所以,湿度是一个影响防护栏腐蚀的关键因素。
螺栓腐蚀分类
螺栓的腐蚀主要可以分为以下几种类型:
1. 应力腐蚀:在应力的作用下,螺栓容易形成缝隙,进而形成缝隙腐蚀。
此外,在持续的应力作用下,锈点可能会逐步形成裂纹,最终导致螺栓断裂失效或脱牙失效。
2. 电化学腐蚀:在潮湿的环境下,螺栓表面会形成水薄膜,水膜可以溶解来自大气中的气体,使薄膜含有一定量的氢离子。
这会在金属表面形成一层电解质溶液的薄膜,与金属中的铁和少量的碳构成原电池,进而导致锈蚀。
3. 氢脆:在金属凝固的过程中,如果溶入其中的氢没能及时释放出来,它会向金属中的缺陷附近扩散。
到室温时,原子氢会在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,可能导致金属发生裂纹。
4. 断裂失效:零件完全断裂并在工作中丧失或达不到预期功能的现象称为断裂失效。
其断裂方式包括塑性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等。
以上信息仅供参考,如果您还想了解更多信息,建议咨询专业人士。
水汽系统的腐蚀,结垢及防止一.腐蚀的分类:(一):全面腐蚀;各部位腐蚀速度几乎相等,又称均匀腐蚀。
(二):局部腐蚀:1.溃疡性腐蚀:表面形成明显腐蚀凹坑,并向沉度发展。
点蚀:直径小于1mm的腐蚀坑。
2.选择性腐蚀:一种特殊的腐蚀形式,如合金材料,使合金中的某种组分被蚀去,使金属强度降低,韧性显著降低。
3.晶界腐蚀:也是一种特殊腐蚀,主要发生在金属结晶的边缘,并向金属深处进展,使晶粒间的结合发生松弛。
形成裂缝。
这种腐蚀不引起金属外形的改变,但机械性能已剧烈降低,使设备损坏突然发生,造成严重事故,如:氢脆,苛性脆化等。
二.电化学腐蚀:(一):金属--溶液界面发生的电化学腐蚀。
1.金属结构式由晶粒组成,晶粒按一定方式排列形成晶格,晶格内的电子向各方向不停运动,使某些原子失去电子带正电荷,称为“离子**原子”2.腐蚀电池:由于金属表面带有电子数不同,各种金属之间的电极电位不同,同一金属浸入不同溶液,电位值不同。
应力的不同,电极电位也不同,存在电位差,应力会使晶格歪曲,这个地带的电位就负一些,所以变曲部位金属易遭腐蚀。
金属材料不同,内部组分不同,电位也不同。
同一金属浸入浓度不同或氧饱和度不同的溶液中,电位也不同,较稀液接触部位负电性较强。
较浓部正电性强。
3.极化:使两极电位差减少的作用叫极化作用,去极化:使腐蚀过程变慢或消除,称为去极化作用。
去极化剂:通常在阴极放电而进行还原作用的物质,氢氧是常碰到的去极化剂,原因是:在阴极面积增大时,金属表面粗糙,增高介质温度时,都会使氢氧与电子定量结合,形成气泡放出,使肤色加快。
(二):凝结水。
给水系统的腐蚀A。
1.溶解氧腐蚀,生成物为三氧化二铁,四氧化三铁特征:常在表面形成许多小型鼓包,直径为1--20mm或30mm不等,次层为黑色粉末状物,为溃疡性腐蚀,高溶氧量。
低水温时,呈黄色,黄褐色。
低溶氧量,高水温时,呈砖红色。
2.发生部位:给水管道,省煤器,疏水的储存设备,管道,省煤器由于温度高,只要含有少量氧就会发生氧腐蚀,进口部位比出口部位严重些。
金属腐蚀的类型嘿,咱今天就来聊聊金属腐蚀的那些事儿!你说这金属啊,平时看着挺结实的,可要是不好好对待它,它也会闹脾气,被腐蚀得不成样子呢!金属腐蚀就好比一个小怪兽,总是偷偷摸摸地搞破坏。
就拿常见的铁来说吧,放在那时间久了,就会生出红红的铁锈,那铁锈就像是铁生了一场大病一样。
你想想看,好好的铁制品,突然变得锈迹斑斑,多难看呀!这就好像一个人原本干干净净的脸,突然长满了麻子,能不心疼嘛!金属腐蚀还分好几种类型呢!有一种叫化学腐蚀,这就像是一场突如其来的袭击。
金属直接和周围的物质发生化学反应,一下子就被腐蚀了。
这多让人措手不及呀!就好比你走在路上,突然被人泼了一身脏水,防都防不住。
还有电化学腐蚀,这可就更狡猾啦!就好像有个小坏蛋在背后捣鬼。
不同的金属放在一起,或者金属和电解质溶液接触,就容易发生这种腐蚀。
你说气不气人,这金属自己还会互相“使坏”呢!咱生活中到处都能看到金属腐蚀的例子。
你看那路边的铁栏杆,时间长了是不是就锈了?那就是金属腐蚀在捣乱呢!还有那些长期暴露在空气中的金属制品,不注意保养,最后都难逃被腐蚀的命运。
这就好像人的身体,不注意保养就容易生病一样。
那怎么对付这个小怪兽呢?首先得给金属穿上“保护衣”呀,比如刷漆、镀膜啥的,让腐蚀小怪兽无从下手。
然后呢,要注意环境,别让金属老是处在那些容易让它被腐蚀的地方。
这就像人一样,要找个舒服的环境待着,才不容易生病。
咱可不能小瞧了金属腐蚀,它造成的损失可大了去了。
你想想,那些大型的机器设备、桥梁啥的,如果因为金属腐蚀出了问题,那得多危险呀!这可不是开玩笑的事儿。
所以呀,咱可得重视起来,和金属腐蚀这个小怪兽斗智斗勇。
别让它轻易得逞,好好保护我们身边的金属制品。
让它们能长久地为我们服务,而不是早早地就被腐蚀得没法用了。
这金属腐蚀的问题,咱可不能马虎,得认真对待,不然最后吃亏的还是我们自己呀!你说是不是这个理儿?。
金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料,广泛应用于各行各业。
然而,金属在特定条件下容易发生腐蚀,导致其性能下降甚至失效。
因此,了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。
1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。
主要有以下几种类型:(1)电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极处发生氧化反应,而在阴极处发生还原反应,导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。
(2)化学腐蚀:金属与非电解质溶液或气体接触时,发生化学反应,例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。
(3)晶间腐蚀:金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分,容易发生局部腐蚀,导致金属的断裂或剥落。
2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命,减少腐蚀带来的损害,可以采取以下几种防腐方法:(1)涂层保护:涂层是一种常见的金属防腐方法。
通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层,阻隔金属与外界环境的接触,减少腐蚀反应的发生。
(2)电化学保护:利用电化学原理,在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层,减缓腐蚀反应的进行。
(3)合金防腐:通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构,提高金属的抗蚀性能。
例如,不锈钢中添加了铬和镍等元素,使其具有良好的耐腐蚀性能。
(4)缓蚀剂:将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面,形成一层保护层,以减缓腐蚀反应的发生,例如磷酸铁锌等物质。
综上所述,金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。
为了延长金属材料的寿命,需要采取适当的防腐方法,如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。
我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求,选择合适的防腐方法,以保障金属材料的使用寿命和性能。
这样,我们才能更好地利用金属材料的优势,为社会发展做出更大的贡献。
腐蚀的概念和分类腐蚀是指物质与外界环境中的化学物质或其他物质发生反应,导致物质的质量、形状或性质发生不可逆转的改变的过程。
腐蚀是一种自然界中普遍存在的现象,几乎所有的物质都会受到腐蚀的影响。
腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
化学腐蚀是指物质与化学物质直接发生化学反应,导致物质的质量、形状或性质发生改变的过程。
化学腐蚀的反应速度较慢,通常需要一定的时间才能显现出来。
化学腐蚀可以分为氧化腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀等几种类型。
氧化腐蚀是指物质与氧气发生反应,导致物质的质量、形状或性质发生改变的过程。
氧化腐蚀是最常见的一种腐蚀形式,例如铁与氧气反应生成铁锈。
氧化腐蚀是一种自然界中普遍存在的现象,几乎所有的金属都会受到氧化腐蚀的影响。
酸腐蚀是指物质与酸发生反应,导致物质的质量、形状或性质发生改变的过程。
酸腐蚀通常会导致物质表面产生腐蚀坑或腐蚀层,严重时甚至会导致物质的破坏。
酸腐蚀是一种常见的腐蚀形式,例如金属与酸反应生成盐和氢气。
碱腐蚀是指物质与碱发生反应,导致物质的质量、形状或性质发生改变的过程。
碱腐蚀通常会导致物质表面产生腐蚀坑或腐蚀层,严重时甚至会导致物质的破坏。
碱腐蚀是一种常见的腐蚀形式,例如金属与碱反应生成盐和氢气。
电化学腐蚀是指物质与电解质溶液中的化学物质发生电化学反应,导致物质的质量、形状或性质发生改变的过程。
电化学腐蚀是一种较为复杂的腐蚀形式,通常需要同时具备电解质溶液、金属和电流等条件。
电化学腐蚀可以分为阳极腐蚀和阴极腐蚀两种类型。
阳极腐蚀是指金属在电化学腐蚀中作为阳极发生氧化反应,导致金属表面的质量、形状或性质发生改变的过程。
阳极腐蚀通常会导致金属表面产生腐蚀坑或腐蚀层,严重时甚至会导致金属的破坏。
阴极腐蚀是指金属在电化学腐蚀中作为阴极发生还原反应,导致金属表面的质量、形状或性质发生改变的过程。
阴极腐蚀通常会导致金属表面产生腐蚀坑或腐蚀层,严重时甚至会导致金属的破坏。
除了以上几种腐蚀形式,还有一些特殊的腐蚀形式,例如微生物腐蚀、高温腐蚀、应力腐蚀等。
常见管道腐蚀类型管路损坏通常是第一个表明发生了腐蚀问题的迹象。
然而在许多案例中,这种管路损坏的迹象会明显存在几个月或几年了,只是一直被忽略而已。
这种损坏可能是很微小的(针孔泄漏的形式),也可能是灾难性的;因为无论是水质损坏还是更换管路都会带来重大的经济损失。
管道维修有各种形式,从使用临时性的夹具到更换整个管道系统。
在许多案例中,不正视腐蚀问题的结果就是要面对多发性的故障或不断地进行维修,这会浪费很多的宝贵时间;因此应该从最开始就正确地面对问题,才能将腐蚀损害最小化。
一个部位的单次失效或多发性失效往往是由于没有深入地查明隐藏的原因。
绝对的信赖是会使我们变得轻松,但这也是一种失职。
由腐蚀挂片提供的腐蚀速率数据,经常与那些明显的物理指标截然相反,如管螺纹泄漏和高锈沉积;高腐蚀条件持续有增无减从而产生了更多的修复问题。
每个管道的螺纹处都是一个固有的薄弱点,其带来的损失是要将大约50%的管壁切掉。
通常管螺纹处泄漏是腐蚀问题的第一个迹象,这将促使我们进行进一步调查。
而如果忽略了它而不采取任何解决措施,那么所有的管道间隔处就会发生与水相关的灾难性的损失对于建筑或工厂负责人来说,大型管道干线的固有条件就是最令人担忧的,因为它都是采用的螺纹管,这通常会造成最大的损坏。
即使管壁足够厚可以防止更大的损坏,但高的点蚀条件仍会导致螺纹任意区域的失效,尽管在这种情况下水可能是还是可以继续通过的。
管螺纹处发生的小泄漏、氧化铁的溶解和其他沉积物的堆积等腐蚀问题起初都会反映管道的外表面上,然而,事实上这是一个内部腐蚀的问题。
对于那些管壁不均匀且处于高腐蚀条件下的螺纹处,其情况更危险,这是因为管壁的均匀性降低了,从而无法为泄漏问题提供指示。
所有形式的管螺纹泄漏,都存在潜在的螺纹失效的风险。
只要是不同的金属连接在一起,就可能发生电化学腐蚀,其腐蚀程度极大地依赖于所处腐蚀条件和所处的管道系统。
例如,相较之冷冻水或消防系统用水,这种腐蚀更常见发生于开放的冷凝水和生产用水系统。
设备损伤及其防护一、腐蚀类型对于加氢装置而言,工艺复杂,流程较长。
其显着特点是临氢且高温高压,系统中还有较高浓度的硫或硫化氢存在。
加氢装置主要存在下列腐蚀类型:(1)高温氢腐蚀(2)氢脆(3)湿硫化氢腐蚀(4)高温硫或硫化氢与氢共存的腐蚀(5)硫氢化铵的腐蚀(6)奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂(7)奥氏体不锈钢堆焊层的氢致剥离(8)Cr-Mo钢的回火脆化(9)氯离子腐蚀(10)碱脆1 高温氢腐蚀在高温高压条件下氢会渗透扩散到钢材中,与钢中不稳定碳化物的碳发生化学反应生成甲烷,甲烷不能逸出钢外,而是在晶间空穴和非金属夹杂物部位聚集,使钢材鼓泡、裂纹,并引起钢的强度、延伸性和韧性下降与劣化,还伴有晶间断裂。
一旦发生破坏,后果严重,这是加氢装置首先要考虑的问题。
反应部分包括加热炉、反应器、热低分、反应物流换热器及管道都有发生高温氢腐蚀的可能,必须选用能抵抗相应使用条件下高温氢腐蚀的材料。
通常是根据美国石油学会推荐惯例(API941)“炼油厂和石油化工厂高温高压临氢作业用钢”(亦称纳尔逊曲线)来选择。
且可根据使用情况与经验考虑一定的安全裕量。
根据本装置工艺过程的最高氢分压,其钢的使用极限温度不应超过 454℃;钢不应超过330℃。
操作中应严防异常超温,另外,使用过程的维修中,如果有补焊时,必须进行焊后热处理。
2 氢脆氢脆是由氢本身引起的钢材脆化现象,氢原子渗入钢材之后,使钢材中的原子结合里降低,因而造成钢材的延伸率、断面收缩率、冲击韧性显着下降。
但这种脆性是可逆的,一旦将氢从钢中脱出,钢材的力学性能就能恢复。
低温氢开裂的敏感和钢的强度值,氢含量以及容器内所处部位的应力有关。
决定钢抗氢脆最重要的因素是钢的强度值,钢材开裂敏感性随着强度的增加而提高。
高强度钢的氢脆开裂可能在大约150℃以下出现。
氢与钢材直接接触时被钢材吸附,并以原子状态向钢材内部扩散,溶解在铁素体中形成固溶体,使钢材边脆,塑性减小,这种脆性与氢在钢中的溶解度成正比。
金属腐蚀的特征
金属腐蚀的特征:
一、性质:
1.金属腐蚀是金属受环境作用而发生的一种物理和化学变化过程。
2.金属腐蚀是由外因(空气或化学介质)决定的,它对金属产生腐蚀性,最终形成新的物质,使金属逐渐褪色、变薄、折断或破碎。
3.金属腐蚀不仅降低金属的物理强度和外观,而且还会影响其成份分布、结构而引发武器性能下降和经济损失。
二、类型:
1.电化学腐蚀:金属被电流腐蚀,比如体系中有酸、碱等离子腐蚀金属。
2.化学腐蚀:金属受外界物理和化学因素腐蚀,比如海水、氧化作用等。
3.疲劳腐蚀:受摩擦、压力等作用而发生的腐蚀,多由于金属表面形成缺口,从而形成缝隙空腔,进而加深腐蚀。
三、危害:
1.金属腐蚀导致零件的强度和稳定性下降,容易发生断裂,影响部件的安全使用。
2.金属腐蚀引起的金属化学性质变化可能影响武器气体动力性能,不
仅降低其作用效果,且可能带来安全隐患。
3.金属腐蚀还可能污染环境,引发凝聚态磷化物银白液的产生,侵入
土壤及食物链的安全,从而对人体健康产生不良影响。
四、预防方法:
1.金属腐蚀的预防有电镀技术、热镀技术和电泳技术以及涂层技术。
2.金属的浸渍处理,使用腐蚀抗性的填充物填充金属一定的缝隙位置,从而改善金属的耐腐蚀性能。
3.密封防护,采用密封技术来防止外界环境因素对金属结构的腐蚀。
4.金属腐蚀的防护,还可以采取移动腐蚀电位技术,通过调节电荷情
况来拦截腐蚀,以减少金属腐蚀。
高中化学金属腐蚀与防护金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的一种化学或电化学反应,使金属表面受到破坏和损失的过程。
金属腐蚀不仅会减少金属材料的寿命,还会对工程设施和制品的安全性造成威胁。
为了延长金属材料的使用寿命,保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们开展了广泛的研究和应用。
I. 金属腐蚀的类型金属腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在接触到化学物质时发生的一种化学反应,导致金属表面的破坏和腐蚀。
常见的化学腐蚀包括金属与酸、碱、盐等化合物的反应,如酸性环境下的金属溶解。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液或湿润环境中受到氧化和还原反应影响而发生的腐蚀现象。
它通常表现为金属表面的局部腐蚀,如锈斑、腐蚀孔等。
II. 金属腐蚀的原因金属腐蚀的原因主要有以下几个方面:1. 环境因素环境因素是金属腐蚀的主要原因之一。
不同的环境条件对金属腐蚀的影响不同,如湿度、温度、酸碱度等。
湿度较高、温度较高、含有酸碱物质的环境通常会加速金属腐蚀的发生。
2. 金属本身因素金属本身的化学组成、物理性质以及表面处理等因素也会影响金属腐蚀的程度和速率。
不同金属的耐蚀性不同,有些金属具有较高的抗腐蚀性能,而有些金属则容易受到腐蚀。
III. 金属腐蚀的防护方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们提出了多种防护方法,主要包括物理防护、化学防护和电化学防护。
1. 物理防护物理防护是指通过物理手段对金属进行保护,阻止金属与环境接触。
常见的物理防护方法包括涂层、包覆、屏障等。
涂层是将耐蚀性材料涂覆在金属表面,形成一层保护膜来阻隔金属与环境的接触;包覆是将金属包裹在其它材料中,形成一层保护层;屏障是通过物理隔离来防止金属被接触到。
2. 化学防护化学防护是指通过使用化学物质来形成一层保护膜,阻止金属与环境的接触。
常见的化学防护方法包括涂层、化学处理等。
涂层是将具有防腐蚀性能的涂料或化学物质涂覆在金属表面,形成一层防腐蚀膜;化学处理是将金属浸泡在具有防腐蚀性质的溶液中,使金属表面形成一层保护性氧化膜。
简介:1 腐蚀的分类及特点 1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不...1 腐蚀的分类及特点1.1 点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。
点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性,当介质中含有某些活性阴离子(如Cl-)时,这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上,从而使金属表面钝化膜发生破坏。
一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态,而钝化膜处仍为钝态,这样就形成了活性—钝性腐蚀电池,由于阳极面积比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,所以腐蚀往深处发展,金属表面很快就被腐蚀成小孔,这种现象被称为点蚀。
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中,点蚀约占20%~25%。
流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。
粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。
PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。
氧化性金属离子(如Fe3+、Cu2+、Hg2+等)能促进点蚀的产生。
但某些含氧阴离子(如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)能防止点蚀。
点蚀虽然失重不大,但由于阳极面积很小,所以腐蚀速率很快,严重时可造成设备穿孔,使大量的油、水、气泄漏,有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故,危险性很大。
点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
1.2 缝隙腐蚀在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,从而给生产设备的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。
钢材腐蚀的类型
钢材腐蚀的类型可以分为以下几种:
1. 统一腐蚀:也称为均匀腐蚀,是钢材表面均匀发生腐蚀的一种类型。
这种腐蚀通常由于钢材暴露在潮湿环境、酸性或碱性溶液中,或是钢材表面形成了氧化层,导致钢材表面发生腐蚀。
2. 点腐蚀:也称为局部腐蚀,是钢材表面发生局部腐蚀的一种类型。
这种腐蚀通常由于钢材表面存在局部附着物、缺陷、异质金属接触等原因引起。
3. 应力腐蚀:是一种在受到应力的作用下发生的腐蚀类型。
应力腐蚀通常发生在钢材表面存在应力集中的区域,或是受到外部应力的引起。
4. 高温腐蚀:是一种发生在高温环境中的腐蚀类型。
高温腐蚀通常由于钢材表面与高温气体、燃烧产物或高温溶液接触而引起。
5. 微生物腐蚀:是一种由微生物引起的腐蚀类型。
微生物腐蚀通常发生在含有微生物的水体、土壤或其他环境中。
这些腐蚀类型可能会相互作用或共存,导致钢材的腐蚀速率加快。
钢材在实际环境中的腐蚀往往是多种腐蚀类型的综合效果。
金属与其表面接触的介质发生反应而造成的损坏称为腐蚀。
腐蚀失效的特点是失效形式众多,失效机理复杂。
腐蚀失效占金属机械构件失效事故的比例相当高,仅次于疲劳断裂。
尤其是在化工、石油、电站、冶金等工业领域中,其腐蚀失效的事故较多,造成的损失是巨大的。
因此对腐蚀失效的研究和预防在失效分析中是非常重要的工作。
1、均匀腐蚀失效----是最常见的一种腐蚀,又称全面腐蚀失效。
它的特征是在整个暴露的金属构件表面或相当大的面积上发生化学或电化学反应而被腐蚀,构件由于腐蚀减薄而最终失效。
均匀腐蚀耗费掉大量金属材料,但比其它腐蚀失效的危险度小,比较容易进行预测和防腐,当金属材料减薄至一定程度后就进行更换,不至于造成突然断裂,对于均匀腐蚀常用腐蚀速率:毫米/年(mm/a)来表示。
均匀腐蚀的防护措施:选择合适的材料,可降低腐蚀速率。
在金属表面涂覆耐蚀涂层或镀层。
在工况介质许可情况下,在接触环境中添加缓蚀剂。
采用阴极保护。
2、电偶腐蚀----在电解质中,两种不同的金属相接触,由于电位不同,构成一个微电池,严重腐蚀发生在电极电位低的阳极上。
在机械构件最多见的是在异金属的管子接头处,异金属螺栓或铆钉的连接处,异金属焊料的焊接处。
如加热水箱或锅炉一般用钢板制成,外接水管若用铜管,则水箱和锅炉很快被腐蚀报废。
电偶腐蚀的重要影响因素----大阴极与小阳极,如一艘高级游艇用钢制铆钉铆接蒙乃尔合金制作的壳体,在海水中使用仅几周,铆钉被腐蚀掉,船解体沉没。
电偶腐蚀预防措施:(1)尽可能使用电极电位接近的异金属连接。
(2)避免使用大阴极、小阳极。
(3)异金属连接处采用加绝缘材料。
(4)表面采用涂层或镀层,与腐蚀介质隔离。
3、腐蚀疲劳:在具有腐蚀性的介质中,金属材料的疲劳极限(或疲劳强度)显著降低。
腐蚀疲劳的机理较为复杂,通常认为,腐蚀疲劳是一种局部腐蚀与周期交变载荷共同作用下引起开裂的一个复杂过程。
腐蚀疲劳开裂的影响因素:较应力腐蚀更为复杂。
除材料本身及环境介质外,受力因素也相当复杂,应力幅值和频率对其影响很大。
腐蚀的概念名词解释腐蚀是指一种物质逐渐被化学反应侵蚀、损坏或破坏的过程。
这种过程通常是由于物质与其周围环境中的化学物质发生反应而引起的。
腐蚀可以发生在不同的材料上,例如金属、石材、混凝土等。
腐蚀是一种广泛存在的自然现象,其发生是由于化学反应导致金属或其他材料与环境中的氧、水、酸、盐等物质发生反应。
这些化合物与材料表面的金属离子或分子结合,形成新的化合物,导致材料的破坏。
腐蚀不仅在自然界中存在,也在工业生产和日常生活中常常出现。
腐蚀可以分为几种不同的类型,包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀。
电化学腐蚀是最常见的腐蚀类型,发生在金属与电解质接触时,通过氧化还原反应引起物质的腐蚀。
化学腐蚀是指材料与化学物质直接接触导致的腐蚀现象,如金属与酸或碱性物质的反应。
微生物腐蚀则是由微生物产生的化学物质引起的腐蚀,这些微生物可以存在于水、土壤、空气中。
腐蚀对于材料的破坏是一个逐渐发展的过程,这取决于多个因素,如物质的特性、环境条件、腐蚀介质的浓度和温度等。
金属材料通常更容易受到腐蚀的侵害,因为金属离子的释放速率较高。
一些特殊的金属合金可以通过控制化学成分来抵御腐蚀,例如不锈钢、铝合金和镀层材料。
为了降低腐蚀对材料的破坏,可以采取多种预防和防护措施。
例如,使用腐蚀抑制剂可以减缓腐蚀反应的进行。
涂覆防腐油漆、涂层或电镀层可以提供材料的屏障保护,防止腐蚀介质接触到材料表面。
此外,通过控制环境条件,如湿度、温度和酸碱度,也可以减少腐蚀的发生率。
腐蚀的影响不仅仅局限于材料的破坏,还涉及到各个领域的经济损失和环境问题。
腐蚀会导致设备、结构和基础设施的提前失效,增加维修和更换的成本。
在工业生产中,腐蚀还可能导致生产线停机,影响生产效率和质量。
此外,由于腐蚀产生的金属离子和化学物质可能渗入土壤和水源,对环境造成污染,对生态系统和人类健康构成威胁。
为了应对腐蚀问题,人们进行了大量的研究和创新。
从改进材料的耐蚀性能,到发展新的防护涂层和防腐技术,以及加强腐蚀监测和预测等。
腐蚀的基本类型
论文导读:而引起的变质和破坏统称为腐蚀。
材料腐蚀的现象和机理比较复杂。
腐蚀控制技术涉及面广。
腐蚀控制,免费论文,腐蚀的基本类型。
关键词:腐蚀,材料腐蚀,腐蚀控制
一般而言,金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应,而引起的变质和破坏统称为腐蚀,其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。
金属腐蚀的主要对象,其中尤以钢铁的腐蚀最为常见,危害、损害性极大。
一、腐蚀的概念及分类
(一)腐蚀的概念
腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化,如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式,又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。
材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系,腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。
材料包括金属和非金属材料,如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等,在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。
材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件,如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。
这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。
采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程,称为腐蚀工程。
(二)材料腐蚀的分类及特征
材料腐蚀的现象和机理比较复杂,材料腐蚀的分类方法也有许多,根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。
以下介绍几种常用的分类方法。
1.按腐蚀机理分类
通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。
(1)化学腐蚀:是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。
如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀,镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。
(2)电化学腐蚀:是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。
在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。
阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中,成为阳极氧化反应。
阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子,成为阴极还原过程。
这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。
有阴阳极组成了短路电流,腐蚀过程中有电流产生。
如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。
电化学腐蚀比较普遍,对金属结构的危害比较严重。
(3)结晶腐蚀:是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐,由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。
结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。
(4)物理化学复合腐蚀:是指因机械与化学复合作用而引起的破坏现象。
如火炮发射引起炮身管的腐蚀等。
2.按腐蚀破坏形式分类
按腐蚀破坏形式可分为全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀又可细化为小孔腐蚀(即点蚀)、应力腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀等。
(1)全面腐蚀:又叫均匀腐蚀,指腐蚀遍布于材料结构的整个表面上,其特征表现为金属质量减少,壁厚减小,非金属体积膨胀,韧或脆性能减退或失去。
腐蚀虽然同样发生在整个材料便面上,但各部分的微观腐蚀速度实际上并不均等。
(2)小孔腐蚀:又称为点蚀,在金属表面上腐蚀成一些小而深的孔,蚀孔的深度大于直径,严重的可将设备腐蚀穿透,蚀孔上部往往被腐蚀产物覆盖。
不锈钢和铝合金在海水中受到的破坏就是小孔腐蚀的典型实例。
(3)应力腐蚀:是指在机械应力(外载荷或内部残余应力)和腐蚀介质的共同作用下,金属材料发生的腐蚀破坏。
如应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
(4)电偶腐蚀:电位不同的金属或合金互相接触,并在一定介质中所发生的的电化学腐蚀称为电偶腐蚀。
电偶腐蚀造成负电位的金属或合金部件加速腐蚀破坏,破坏一般集中在连接部位附近。
(5)缝隙腐蚀:由于金属表面的缝隙内滞留介质引起的电化学腐蚀破坏称为缝隙腐蚀。
(6)选择性腐蚀:多元合金在腐蚀介质中,较活泼的先溶解,因而造成材料强度而大大下降,这称之为选择性腐蚀。
如黄铜脱锌等属此类腐蚀。
(7)晶间腐蚀:是指腐蚀破坏沿着晶粒边界进行,使晶粒之间失去合力,使材料丧失强度。
(8)磨损腐蚀:是由于机械因素(湍流、漩涡、流体冲击、空化作用、微振摩檫等)和腐蚀介质共同作用造成的腐蚀破坏,其特征是形成密集的凹坑或沟槽。
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(9)氢损伤:是指氢进入金属内部造成的腐蚀破坏,它包括氢脆、氢鼓泡、氢破裂、氢腐蚀等。
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3.按环境状态分类按产生腐蚀的环境状态,可以将腐蚀分为自生环境中的腐蚀和工业环境介质中的腐蚀,其中自生环境中的腐蚀又可分为大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀;工业环境介质中的腐蚀分为酸性溶液腐蚀、碱性溶液腐蚀、熔盐腐蚀、液态金属腐蚀、特殊工业介质腐蚀等。
事实上,在工业设备或建筑的实际腐蚀行为中,普遍存在的是两种或多种腐蚀类型共同作用,所采用的控制方法也往往不局限于单一方法措施,而是包括选材、选型、表面控制、环境介质控制等综合防腐蚀体系。
(三)腐蚀因素
材料的腐蚀是一个复杂的物理化学过程,所涉及的影响因素也很多,总结起来,可以分为内部因素、外部因素、内外结合因素三大类,内
部因素指涉及到材料自身的材质、结构、性能等因素;外部因素指环境因素,如溶液酸碱度、介质温度、压力、速度、应力、杂散电流、土壤含水量、溶液杂质等;内外结合因素指涉及到材料和环境相互作用影响的因素,如埋地管道的管地电位等。
二、金属腐蚀控制方法
腐蚀控制技术涉及面广,内容也十分丰富。
材料防腐蚀的基本原则是:针对腐蚀产生的原因和影响腐蚀的各种因素,从实际出发,以预防为主和进行重点保护,防止或减少腐蚀而造成的经济损失。
在生产实践中应用最多的腐蚀控制技术可归纳为以下几类。
(1)合理选材。
根据不同介质、操作条件、材料的性质等,选用合适的金属或非金属代用材料。
(2)表面覆盖层。
表面覆盖层是在金属表面采用涂刷、喷涂、贴衬、参透、施镀等方法覆盖上耐腐蚀性较好的金属或非金属层,将金属表面与介质隔离以减缓金属的腐蚀。
这是多数防腐蚀工程施工中使用的方法,因其简便实用,喷涂或刷涂防腐涂料是工业设备、设施在线不停产进行防腐施工的主要措施。
(3)电化学保护。
电化学保护是利用电化学原理来减缓金属的腐蚀速度。
电化学保护分为阴极保护和阳极保护。
阴极保护就是将被保护金属进行外加阴极极化以减缓或防止金属腐蚀,它分为牺牲阳极法和外加电源法。
阳极保护是对被保护金属进行阳极极化以减缓或防止金属腐蚀。
(4)添加缓蚀剂。
添加缓蚀剂是向介质中添加少量能够阻止或减缓
金属腐蚀的物质以保护金属材料。
缓蚀剂不改变介质的性质,往往用量很小,大多在1%左右,但效果显著,缓蚀剂根据存在状态可分为液态缓蚀剂、气态缓蚀剂、固态缓蚀剂。
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(5)金属表面转化。
金属表面转化是用化学和电化学的方法将金属表面进行氧化、磷化、钝化转化等,在金属表面形成一层保护层,隔离金属基体与腐蚀介质,以减缓金属的腐蚀。
参考文献1、张清学、吕今强主编,腐蚀施工管理及施工技术.北京:化学工业出版社,20052、吴涛主编,施工项目经理工作手册.北京:地震出版社,19993、胡士信主编,阴极保护工程手册.北京:化学工业出版社。