研究生-第六章 常见局部腐蚀形态..
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局部腐蚀的几种形式腐蚀定义为材料由于与其所处环境介质的反应而造成的破坏。
对于含镍材料来说,腐蚀有两种主要形式:一种是均匀腐蚀,另一种是局部腐蚀。
在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。
此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。
在这种情况下,钢表面形成疏松层,这层腐蚀产物很容易去除。
另一方面,像合金400 这种耐腐蚀性较好的金属,它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。
这是由于合金400 可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。
均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式,因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。
由局部腐蚀而引起的破坏是很难预测的。
因而,设备的寿命也不能精确地预计。
这里给出几种局部腐蚀的例子。
1. 电化学腐蚀当两种或多种不同的金属在某种导电液(电解液)存在条件下接触和连接时,电化学腐蚀就发生了。
此时,两种金属间建立了势能差,同时电流将流动。
电流会从抗腐蚀能力较差的金属(即阳极)流向抗腐蚀能力较强的金属(即阴极)。
腐蚀由阴级上的反应情况而控制,如氢气的生成或氧气的还原。
如果某一大的阴极面与某一小的阳极面相连接时,阳极和阴极之间即会产生大的电流流动。
这种情况必须避免。
另一方面,当我们将情况颠倒一下,即让某一大的阳极面与小的阴极面相连接时,两种金属之间则会产生小的电流流动。
这种情况是我们所期望的。
在实用指南中,我们将位于某一容器或槽中的焊接金属接点设计为阴极。
紧固件装置是这样设计的,即将阴极紧固件(小面积)与阳极件(大面积)连接在一起。
此概念的例子是将钢板用铜铆钉铆接在一起并暴露在流动速度低的海水中。
铜质固定件为小的阴极面,而钢板为大的阳极面。
这种设计是非常便利的,而且可产生良好的相容性。
另一方面,如果相反进行连接,即用钢铆钉来固定铜板,则在钢铆钉上会产生非常快的腐蚀。
此时,铜板则由于钢的腐蚀而被阴极保护。
有趣的是在这种情况下,铜离子的释放被停止,铜板将被海水中的有机物缠结。