金屬材料的腐蝕與

1、l 1學科的重要性l 2腐蝕的機理的研究l 3常見的防護方法在工程領(lǐng)域中主要有腐蝕、斷裂、磨損三大失效形式，其中腐蝕失效的比例高達42% 調(diào)查一些工程工業(yè)中失效原因比例失效原因失效原因腐蝕腐蝕斷裂斷裂磨損磨損其它其它比例（%）4244311腐蝕的危害直接經(jīng)濟損失間接經(jīng)濟損失資源浪費安全事故金屬的腐蝕金屬的腐蝕金屬陽離子金屬陽離子失失e e氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬原子金屬原子金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。進行化學反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。（3 3）類型）類型化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕（1 1）定義：）定義：（2 2）金屬腐蝕的

2、本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬失去電子被氧化金屬失去電子被氧化金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)( (如氯氣如氯氣. .氧氣氧氣等等) )直接發(fā)生化學反應(yīng)直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕而引起的腐蝕不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時，液接觸時，發(fā)生原電池反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較比較活潑的金屬失去電子而被氧化活潑的金屬失去電子而被氧化腐蝕腐蝕（更普遍）（更普遍）1、構(gòu)成金屬腐蝕的四大因素：陽及、陰極、電解質(zhì)、電路回路2、金屬腐蝕的基本過程：（1）陽極過程，金屬被氧化溶解并以離子的形式進入溶液（2）電子轉(zhuǎn)移過程，陽極上富余的電子通過電路回路轉(zhuǎn)移到陰極（3）陰極過程，溶液

3、中的氧化劑與電路上轉(zhuǎn)移過來的電子發(fā)生反應(yīng)根據(jù)金屬腐蝕電極的大小，可將腐蝕電池分為微電池和宏觀電池（1）肉眼可以觀察到的電極所組成的腐蝕原電池1、不同金屬與同一電解質(zhì)接觸2、同一種金屬但是處于不同的介質(zhì)環(huán)境3、金屬和非金屬電極組成的腐蝕電池產(chǎn)生微電池的原因（1）金屬化學成分不均勻（2）金屬組織不均勻（3）金屬物理狀態(tài)不均勻（4）表面膜不完整1.電偶腐蝕2點腐蝕3縫隙腐蝕4晶間腐蝕5應(yīng)力腐蝕金屬與另一種電位更高的金屬或非金屬導(dǎo)體電連接而加速腐蝕的現(xiàn)象成為電偶腐蝕金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中，經(jīng)過一定的時間后，大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微，但在表面上個別點或微小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)點穴或麻點，且隨著時間的推移

4、，蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展，形成小孔狀腐蝕坑，這種現(xiàn)象稱為點腐蝕金屬材料表面由于狹縫或問隙的存在腐蝕介質(zhì)的擴散受到很大的限制，由此導(dǎo)致狹縫內(nèi)金屬腐蝕加速的現(xiàn)象稱為繼隙腐蝕(Crevice Crrosn)。金屬在某種腐蝕介質(zhì)中沿著或緊挨著材料的晶界發(fā)生腐蝕的一種破壞形態(tài)，晶界腐蝕由表面沿著晶界向內(nèi)部發(fā)展，甚至可以使材料的強度完全喪失材料在應(yīng)力(外加的、殘余的、化學變化或相交引起的)和環(huán)境介質(zhì)協(xié)同作用下發(fā)生的開裂或斷裂現(xiàn)象，稱為材料的環(huán)境斷裂，如果環(huán)境介質(zhì)為腐蝕性環(huán)境，則稱之為應(yīng)力作用下的腐蝕。1.應(yīng)力腐蝕開裂2氫脆3沖擊腐蝕4,空泡腐蝕由于這種腐蝕是在高溫、干燥的氣體環(huán)境中進行的，而且在它的起始階段又是材料與環(huán)境氣體直接發(fā)生化學反應(yīng)所致，因而常被稱為化學腐蝕、干腐蝕，或廣義的高溫氧化，以有別于在電解質(zhì)水溶液中的電化學腐蝕。(1)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計實現(xiàn)控制腐蝕的目的。 (2)正確選材和發(fā)展新型耐蝕材料(3)采用合理的表面工程技術(shù)。通過表面涂鍍層和改性技術(shù)達到抗腐蝕或隔離材料與腐蝕環(huán)境的目的。(4)改善環(huán)境和合理使用緩蝕劑。例如，工業(yè)生產(chǎn)中采用的脫氣、除氧、脫鹽和降溫處理等措施，加恰當?shù)木徫g劑（如苯并二氮唑）也可達到有效地控制腐蝕的目的。 (5)電化學保護。對于電化學原因?qū)е碌母g，可以采用陰極保護或陽極保護