应力作用下的局部腐蚀(2)(行业特制)
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1.材料腐蚀的定义是什么? 按腐蚀机理是如何分类的?按腐蚀形态又分为几大类?金属腐蚀的危害有哪些方面?材料腐蚀是指物体在环境作用下,引起的破坏和变质。
按腐蚀机理分为:(1)化学腐蚀、(2)电化学腐蚀、(3)物理腐蚀、(4)生物腐蚀。
按腐蚀形态分为:(1)全面腐蚀或均匀腐蚀、(2)局部腐蚀、(3)应力作用下的腐蚀三类金属腐蚀的危害包括:(1)巨大的经济损失,(2)安全、环境的危害,(3)阻碍新技术的发展,(4)促进自然资源的消耗。
2.材料防护技术包括哪些基本方面?包括:1)提高金属材料本身的抗蚀性:耐蚀合金。
2)改变环境:温度和流速、除氧、消除应力、缓蚀剂3)电化学保护阴极保护阳极保护4)涂镀层.衬里隔离5)改进设计第1章金属的高温腐蚀与防护习题1.我们学过的金属氧化机理有几种?简单介绍Wanger理论机理。
(1)极薄氧化膜(厚度为几纳米)的生长机理;(2)薄氧化膜(厚度为10~200nm)的生长机理;(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理)(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理):适合于具有一定厚度的氧化膜的生长。
可视一定厚度的氧化膜为固体电解质,金属/氧化物和氧化物/氧气两个界面分别为阳极和阴极。
因为氧化物为半导体,具有电子和离子导电性。
在电场和浓度梯度作用下,电子由金属/氧化物界面(阳极)通过氧化膜到达氧化膜/氧(阴极)。
因此,厚膜下高温氧化与水溶液腐蚀类似,也是电化学腐蚀过程。
Wagner理论是基于氧化膜中存在着浓度梯度和电势梯度而进行扩散和电迁移而导出的。
因此,它对于薄的和极薄的氧化膜的生长并不适用。
掺杂对合金氧化有什么作用?掺杂----可降低离子或电子的迁移----提高金属的抗氧化性能。
1).形成离子导体氧化膜时掺杂高价金属,可降低氧化速度,如Ag中掺杂少量Cd形成Ag-Cd合金。
2).形成金属过剩氧化膜时掺杂高价金属,可降低氧化速度,如Zn中掺杂少量Al形成Zn-Al合金。
3).形成金属不足氧化膜时掺杂低价金属,可降低氧化速度,如Zn中掺杂少量Al形成Zn-Al合金。
钢结构腐蚀类型及防护方法钢结构建筑具有施工便捷、抗震性能好、可回收等优点,但钢结构易锈蚀,了解防腐类型及防护是非常有必要的。
以下是小编为你整理推荐钢结构腐蚀类型及防护方法,希望你喜欢。
钢结构的腐蚀类型钢结构腐蚀类型有大气腐蚀,局部腐蚀和应力腐蚀。
(1)大气腐蚀钢结构受大气腐蚀主要是由空气中的水和氧等的化学和电化学作用引起的。
大气中的水汽在金属表面形成电解液层,空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。
钢构件表面受大气腐蚀形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。
(2)局部腐蚀局部腐蚀在钢结构建筑中最常见,主要是电偶腐蚀、缝隙腐蚀。
电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处,其中电位较负的金属腐蚀速度较快,而电位较正的金属受到保护,两种金属构成了腐蚀原电池。
缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度可让液体在缝内停滞时发生,钢结构缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025~O.1mm。
(3)应力腐蚀在某一特定的介质中,钢结构不受应力作用时腐蚀甚微,但受到拉伸应力后,经过一段时间构件会发生突然断裂。
由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆,所以往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。
根据钢结构腐蚀机理,其腐蚀是一种不均匀的破坏,腐蚀的发展很快,钢结构表面一旦发生腐蚀,腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展,使钢结构产生应力集中,而应力集中又会加快钢材的腐蚀,这是一种恶性循环。
腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低,导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂,造成建筑物倒塌。
钢结构腐蚀防护方法1、使用耐候钢介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。
同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。
变形金属材料中的局部腐蚀与应力腐蚀分析变形金属材料是当代工业中使用最为广泛的材料之一。
其材质优良,成本相对较低,因此被广泛应用于各种行业中。
然而,变形金属材料也存在着一些缺点。
例如,局部腐蚀和应力腐蚀等问题,这些问题会影响材料的使用寿命,甚至会导致安全事故。
因此,对于变形金属材料中的局部腐蚀和应力腐蚀问题,我们必须进行分析和研究。
一、局部腐蚀分析1.1 概述局部腐蚀指的是材料表面某个区域受到腐蚀的现象。
在变形金属材料中,局部腐蚀主要发生在金属表面的凸起部分上。
由于凸起部分比表面更容易被水氧化,因此局部腐蚀主要发生在凸起部分周围。
1.2 原因局部腐蚀的发生原因很多,如材料的成分、环境的氧化状态、水和氯离子的存在等。
这些原因会导致金属在局部区域的保护膜破裂,形成微小的凸起。
这些凸起会促进电化学反应,使得金属离子被释放,从而引起腐蚀。
1.3 影响因素局部腐蚀的发生不仅与金属本身的性质有关,也与环境中的离子、氧化剂和温度等因素有关。
局部腐蚀的发生并不是一种孤立的现象,而是与其他腐蚀形式有很大的关系。
二、应力腐蚀分析2.1 概述应力腐蚀指的是材料在受到应力作用时,同时受到腐蚀作用,从而导致材料的裂纹和损坏。
应力腐蚀在现代工业中非常常见,是一个严重影响金属结构安全的问题。
2.2 原因应力腐蚀的形成原因很多,可以分为单一原因和复合原因。
单一原因包括材料内部应力的产生、腐蚀剂的存在、强度与韧性的不对称等。
复合原因包括材料本身的特殊构造、添加不同材料等。
2.3 影响因素应力腐蚀的影响因素非常多,包括应力状态、腐蚀剂、温度、金属结构等。
这些因素会互相影响,导致应力腐蚀的产生。
三、解决方案针对变形金属材料中局部腐蚀和应力腐蚀问题,解决方案主要包括使用防腐材料、加强材料表面保护层、减少应力集中区域、优化使用环境等。
3.1 防腐材料防腐材料是一种可以有效抵抗腐蚀的材料,可以用来替代原材料,从而防止材料发生腐蚀问题。
目前市场上有很多种防腐材料,最常见的是热浸镀锌钢板、氟塑料、不锈钢等。