腐蚀的定义及分类_走进金属的腐蚀世界介绍
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金属材料的腐蚀类型一、引言金属材料是工业生产中常用的材料之一,但在使用过程中,金属材料会受到腐蚀的影响。
腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应,导致金属表面失去原有的性质和功能。
本文将介绍金属材料的腐蚀类型及其特点。
二、金属材料的腐蚀类型1. 统一腐蚀统一腐蚀是指金属表面均匀地被化学反应侵蚀所致的现象。
统一腐蚀通常是由于金属与氧气、水等物质发生反应而引起的。
在统一腐蚀过程中,金属表面会逐渐失去光泽,并形成氧化物或其他化合物。
2. 局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面只有局部区域被侵袭所致的现象。
局部区域受到侵袭后,周围区域仍能保持原有性质和功能。
局部区域的大小和形状不定,可以是点状、线状或面状。
3. 穿孔型腐蚀穿孔型腐蚀是指金属表面出现孔洞或凹陷所致的现象。
穿孔型腐蚀通常发生在金属表面存在缺陷的地方,如气泡、夹杂等。
4. 底部腐蚀底部腐蚀是指金属材料在液体中长时间浸泡后,底部出现侵蚀所致的现象。
底部腐蚀通常发生在容器、管道等设备的底部。
5. 焊缝区域腐蚀焊缝区域是指金属材料在焊接过程中形成的接头处。
焊接过程中,由于温度变化和热应力等因素的影响,焊缝区域容易受到侵袭而引起局部腐蚀。
三、不同类型金属材料的主要腐蚀类型1. 铁系金属铁系金属主要包括铁、钢和铸铁等。
这些材料主要受到统一和局部两种类型的侵袭。
统一侵袭通常是由于氧化反应引起的,而局部侵袭则可以由多种因素引起,如酸雨、盐雾、微生物等。
2. 铝合金铝合金主要受到局部腐蚀的影响,尤其是在海水中容易发生孔洞型腐蚀。
此外,铝合金还容易受到氧化反应的影响而发生统一侵袭。
3. 铜合金铜合金主要受到统一侵袭的影响。
在大气中,铜合金会逐渐形成绿色锈层。
此外,在含有硫化物的环境中,铜合金容易发生孔洞型腐蚀。
4. 镁合金镁合金主要受到局部和统一两种类型的侵袭。
在水中或潮湿环境中,镁合金容易发生局部孔洞型腐蚀;而在含有氯离子和硫酸根离子的环境中,镁合金则容易发生统一侵袭。
四、结论总之,不同类型的金属材料会受到不同类型的腐蚀影响。
腐蚀的定义及分类
1.定义
1.1.腐蚀
材料和设备,受环境影响而发生的一切变质、失效以及除了纯机械性破坏以外的材料(包括金属和非金属材料)的一切破坏现象,称为腐蚀。
1.2.腐蚀工程
腐蚀工程是研究腐蚀与防腐的科学技术,是通过运用技术和经济,而安全可靠地防止或控制腐蚀的危害。
2.分类
腐蚀一般可按下列方法分类:
按腐蚀机理分类:化学腐蚀;电化学腐蚀。
按腐蚀破坏形式分类:均匀腐蚀,局部腐蚀两大类。
局部腐蚀又可分为:点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、选择性腐蚀等。
按腐蚀环境分类可分为:高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢—氯化氢—水型腐蚀、硫化氢—氢型腐蚀、硫化氢—氰化物—水型腐蚀。
高分子材料的腐蚀(老化)类型有:化学裂解、溶胀、溶解、应力
开裂及渗透破坏等。
腐蚀的种类和定义在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。
根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。
这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。
事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。
应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而互生失效的一种通用术语。
应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。
发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。
型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。
这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。
在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。
因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。
点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。
因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。
这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。
缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。
这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。
v全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。
1.1 金属的腐蚀机理1.1.1 金属腐蚀的定义金属及其制品在生产和使用过程中,在周围环境因素的作用下,发生破坏变质,改变了原有的化学、物理、机械等特性,称为金属腐蚀。
根据金属腐蚀过程,可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1.1.2 化学腐蚀化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。
特点:○1在腐蚀过程中没有电流产生,○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。
○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。
钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀,如果同时有盐类或含硫物质存在,则会加速高温氧化,这称为热腐蚀。
1.1.3 电化学腐蚀航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。
一、原电池凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。
电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动,产生电流。
二、电化学腐蚀与腐蚀电池电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池(实际上是短路原电池,即称腐蚀电池),金属成为阳极,遭到溶解而发生腐蚀。
形成原电池的条件:1、两种金属(或两个区域)之间存在电位差;2、两种金属之间有导电通路;3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。
铝合金的电化学腐蚀:含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中,在其表面形成一层电解质溶液薄膜。
这就构成了腐蚀电池。
该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝(-1.66V),阴极为电位较高的添加元素铜(+0.337V)。
电子由铝流向铜,铝遭到溶解。
根据组成腐蚀电池的大小,可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。
造成金属表面电位不同,形成微电池的原因很多,常见的有:(1)金属表面化学组成不均,夹杂有杂质。
(2)金属表面组织不均。
(3)金属表面生成氧化膜不均匀。
(4)金属表面物理状态不均匀。
金属在机械加工过程中,受到拉、压、剪切作用,或由于热处理不均匀,造成不同部位表面的内应力和变形不同。
通常,变形大,内应力高的地方为阳极,易受到腐蚀。
常见金属及其合金的电位:一、Mg及其合金,铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢同一组中,电位基本一致,基本不发生电化学腐蚀;不同组中,第一组电位最低,为阳极,被腐蚀。
金属腐蚀基本知识金属腐蚀的危害性是十分普遍的,而且也是十分严重的。
腐蚀会造成重大的直接或间接损失,会造成灾难性重大事故,而且危及人身安全。
因腐蚀而造成的生产设备和管道的跑、冒、滴、漏,会影响生产装置的生产周期和设备寿命,增加生产成本,同时还会因有毒物质的泄漏而污染环境,危及人类健康。
一、根据腐蚀发生的机理分类根据腐蚀发生的机理,可将其分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三大类。
1 化学腐蚀(Chemical Corrosion)化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
金属在高温气体中的硫腐蚀、金属的高温氧化均属于化学腐蚀。
2 电化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而引起的破坏。
电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀,如金属在大气、海水、土壤和各种电解质溶液中的腐蚀都属此类。
3 物理腐蚀(Physical Corrosion)物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解而引起的破坏。
其特点是:当低熔点的金属溶入金属材料中时,会对金属材料产生“割裂”作用。
由于低熔点的金属强度一般较低,在受力状态下它将优先断裂,从而成为金属材料的裂纹源。
应该说,这种腐蚀在工程中并不多见。
二、根据腐蚀形态分类按腐蚀形态分类,可分为全面腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀三大类。
1 全面腐蚀(General Corrosion)全面腐蚀也称均匀腐蚀,是在管道较大面积上产生的程度基本相同的腐蚀。
均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀。
① 工程中往往是给出足够的腐蚀余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。
② 均匀腐蚀常用单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量(称为腐蚀速率)来评定。
SH3059标准中规定:腐蚀速率不超过0.05mm/a的材料为充分耐腐蚀材料;腐蚀速率为0.05~0.1mm/a的材料为耐腐蚀材料;腐蚀速率为0.1~0.5mm/a的材料为尚耐腐蚀材料;腐蚀速率超过0.5mm/a的材料为不耐腐蚀材料。
钢铁腐蚀知识点总结大全一、腐蚀的概念和分类1. 腐蚀的定义腐蚀是指金属表面在介质中受到化学或电化学作用,导致其物理性能和化学性能发生变化,从而降低了金属的使用价值和功能的现象。
2. 腐蚀的分类腐蚀根据其发生的条件和机理可以分为很多种类,主要包括以下几种:(1) 电化学腐蚀:是指在金属表面发生的由于电化学作用而引起的腐蚀现象。
电化学腐蚀主要包括阳极腐蚀、阴极腐蚀、晶界腐蚀等。
(2) 化学腐蚀:是指在金属表面发生的由于化学反应而引起的腐蚀现象,比如金属与酸、碱等介质发生反应而产生的腐蚀。
(3) 机械腐蚀:是指在金属表面发生的由于机械作用而引起的腐蚀现象,比如金属表面受到磨擦、冲击等力量而导致的腐蚀。
二、腐蚀的原因1. 金属在环境中会受到天然氧化腐蚀,这是由于金属与空气中的氧气发生化学反应而导致的腐蚀现象,例如普通铁即为铁在空气中受到氧气侵蚀而形成的锈。
2. 金属在酸性介质中易发生腐蚀,这是因为酸性介质中的氢离子对金属具有腐蚀作用。
3. 金属在盐性介质中易发生腐蚀,这是由于盐性环境中的氯离子对金属具有腐蚀作用。
4. 金属表面受到机械损伤或应力,也容易引起腐蚀。
5. 金属表面的温度和湿度也是导致腐蚀的重要原因,较高的温度和湿度会加速金属腐蚀的发生。
6. 金属表面的异质金属接触也会引起电化学腐蚀,形成局部腐蚀。
三、腐蚀的危害1. 对于金属材料而言,腐蚀会导致其机械性能、力学性能和化学性能的下降,从而减弱金属的使用寿命和安全性。
2. 腐蚀还会导致金属表面形成氧化物、碳酸盐等产物,从而降低金属的美观度和表面质量。
3. 对于工业设备和结构而言,腐蚀会导致设备和结构的损坏和失效,增加了维护成本和安全隐患。
4. 对于环境而言,腐蚀还会导致对水源和大气的污染,对生态环境造成危害。
四、腐蚀的预防和控制1. 选择合适的金属材料:根据实际工程应用条件和环境条件,选择适合的金属材料,对于特殊条件可以选择耐腐蚀金属材料。
2. 接触环境的改变:减少金属与腐蚀介质的接触,比如在金属表面做好防腐蚀处理、采取保护措施等。
绪论一、腐蚀定义与分类:1.定义:腐蚀是材料与周围的环境介质发生化学作用而被破坏的现象。
腐蚀是一个自发过程。
2.腐蚀分类:腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;全面腐蚀也称均匀腐蚀,金属暴露的全部或大部分表面上腐蚀均匀;局部腐蚀:金属表面上各部分的腐蚀速度存在明显的差异,特别是指一小部分表面区域的腐蚀速度和腐蚀深度远远大于整个表面上的平均指的腐蚀。
按腐蚀机理分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等。
物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是有溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
化学腐蚀:金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。
腐蚀过程是纯氧化还原反应,腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物,反应中无电流产生,符合化学动力学规律。
电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生作用而引起的破坏。
反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动(电流),历程符合电化学动力学规律。
二、腐蚀的危害与控制腐蚀的意义:腐蚀危害极大,损失相当大,每年全世界因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,各工业国家因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%,甚至造成灾难性事故第一章金属电化学腐蚀的基本原理金属腐蚀有化学腐蚀与电化学腐蚀两种化学腐蚀是金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏;电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。
他们的相同点:都是金属与周围介质作用转变为金属化合物的过程,发生的都是氧化还原反应;不同点:化学腐蚀氧化剂与金属原子直接碰撞化合形成腐蚀产物,氧化还原反应在同一反应点瞬间同时完成,反应中无电流产生,遵循化学反应动力学规律;电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起破坏,氧化、还原反应是相对独立的且在金属表面的不同区域进行,有阳极失去电子阴极夺得电子,有电流产生,服从电化学动力学规律。
1.1 金属的腐蚀机理1.1.1 金属腐蚀的定义金属及其制品在生产和使用过程中,在周围环境因素的作用下,发生破坏变质,改变了原有的化学、物理、机械等特性,称为金属腐蚀。
根据金属腐蚀过程,可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1.1.2 化学腐蚀化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。
特点:○1在腐蚀过程中没有电流产生,○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。
○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。
钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀,如果同时有盐类或含硫物质存在,则会加速高温氧化,这称为热腐蚀。
1.1.3 电化学腐蚀航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。
一、原电池凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。
电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动,产生电流。
二、电化学腐蚀与腐蚀电池电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池(实际上是短路原电池,即称腐蚀电池),金属成为阳极,遭到溶解而发生腐蚀。
形成原电池的条件:1、两种金属(或两个区域)之间存在电位差;2、两种金属之间有导电通路;3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。
铝合金的电化学腐蚀:含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中,在其表面形成一层电解质溶液薄膜。
这就构成了腐蚀电池。
该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝(-1.66V),阴极为电位较高的添加元素铜(+0.337V)。
电子由铝流向铜,铝遭到溶解。
根据组成腐蚀电池的大小,可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。
造成金属表面电位不同,形成微电池的原因很多,常见的有:(1)金属表面化学组成不均,夹杂有杂质。
(2)金属表面组织不均。
(3)金属表面生成氧化膜不均匀。
(4)金属表面物理状态不均匀。
金属在机械加工过程中,受到拉、压、剪切作用,或由于热处理不均匀,造成不同部位表面的内应力和变形不同。
通常,变形大,内应力高的地方为阳极,易受到腐蚀。
常见金属及其合金的电位:一、Mg及其合金,铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢同一组中,电位基本一致,基本不发生电化学腐蚀;不同组中,第一组电位最低,为阳极,被腐蚀。
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。
金属腐蚀分类一、引言金属腐蚀是指金属材料与周围环境中的化学物质相互作用,导致金属表面发生氧化、脱落等现象的过程。
金属腐蚀对于工业生产和日常生活都有重要影响,因此对金属腐蚀进行分类和研究具有重要意义。
本文将对金属腐蚀进行分类,以便更好地了解金属腐蚀的机理和防治方法。
二、分类根据金属腐蚀的不同特点和机理,可以将金属腐蚀分为以下几类:1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀现象。
它是由于金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的。
电化学腐蚀的机理主要包括阳极溶解、阴极反应和电荷传输过程。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电解质溶液或气体发生的腐蚀现象。
化学腐蚀的机理主要是金属表面与溶液中的酸、碱、盐等化学物质发生反应,导致金属表面发生溶解、氧化等变化。
3. 电化学-化学腐蚀电化学-化学腐蚀是指金属在同时存在电化学和化学腐蚀因素的条件下发生的腐蚀现象。
这种腐蚀通常会比单一的电化学腐蚀或化学腐蚀更为严重,因为两种腐蚀作用相互促进。
4. 间隙腐蚀间隙腐蚀是指金属表面与固体物质之间的间隙中发生的腐蚀现象。
间隙腐蚀的机理主要是间隙中的溶液或气体对金属的腐蚀作用,由于间隙中的流体往往难以排出,腐蚀物质会在间隙内积聚,导致腐蚀速度加快。
5. 应力腐蚀应力腐蚀是指金属在同时受到应力和腐蚀因素影响下发生的腐蚀现象。
应力腐蚀的机理主要是应力作用下金属表面的被动膜被破坏,从而导致金属表面发生腐蚀。
6. 空穴腐蚀空穴腐蚀是指金属表面存在的微小孔洞处发生的腐蚀现象。
这种腐蚀通常会出现在金属表面被局部腐蚀的区域,导致孔洞不断扩大,最终形成凹坑。
7. 磨擦腐蚀磨擦腐蚀是指金属在磨擦条件下发生的腐蚀现象。
磨擦会破坏金属表面的保护膜,使金属暴露在腐蚀介质中,从而导致腐蚀的发生。
三、防治措施针对不同类型的金属腐蚀,可以采取相应的防治措施:1. 电化学腐蚀的防治主要包括选择合适的金属材料、改变电解质溶液的组成、使用阴极保护等方法。