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金属的致命伤痕

金属的致命伤痕. - 浅谈小孔腐蚀. 金属腐蚀与防护国家重点实验室 12 硕 2 班 肖海刚. 为什么海水中使用碳钢更安全？. 为什么局部腐蚀的危险性更大？. 一、金属腐蚀概述 二、小孔腐蚀 三、影响小孔腐蚀的因素 四、如何减少小孔腐蚀. 一、金属腐蚀概述. 金属腐蚀：金属表面与周围介质发生化学及电化学作用而遭到破坏 从热力学的角度看，除少数的贵金属（如金）外，各种金属都与周围介质作用转化为离子的倾向. 金属腐蚀的分类. 八大腐蚀形态：电偶腐蚀、孔蚀、 缝隙腐蚀、晶间腐蚀、 选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等. 全面腐蚀 VS 局部腐蚀.

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金属的致命伤痕

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Presentation Transcript

  1. 金属的致命伤痕 -浅谈小孔腐蚀 金属腐蚀与防护国家重点实验室 12硕2班 肖海刚

  2. 为什么海水中使用碳钢更安全？ 为什么局部腐蚀的危险性更大？

  3. 一、金属腐蚀概述 • 二、小孔腐蚀 • 三、影响小孔腐蚀的因素 • 四、如何减少小孔腐蚀

  4. 一、金属腐蚀概述 • 金属腐蚀：金属表面与周围介质发生化学及电化学作用而遭到破坏 • 从热力学的角度看，除少数的贵金属（如金）外，各种金属都与周围介质作用转化为离子的倾向

  5. 金属腐蚀的分类 • 八大腐蚀形态：电偶腐蚀、孔蚀、 缝隙腐蚀、晶间腐蚀、 选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等

  6. 全面腐蚀VS局部腐蚀 • 全面腐蚀与局部腐蚀的简单比较： • ① 局部腐蚀中有肉眼可辨的阴、阳极。 • 　② 局部腐蚀的速度比全面腐蚀的速度大得多。 • ③ 全面腐蚀比较容易防止。

  7. 二、小孔腐蚀（ Pitting corrosion） 小孔腐蚀是钝性金属在含有活性离子介质中的一种常见的局部腐蚀，在生产中常见于碳钢、不锈钢、铝、钛等材料。 （因此在还有大量Cl-的海水中使用不锈钢会发生小孔腐蚀） • 小孔腐蚀现象：金属的大部分表面上不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但局部地方出现腐蚀小孔并向深处发展。

  8. 正是由于小孔腐蚀的这些特点，使得小孔腐蚀的危害远大于全面腐蚀正是由于小孔腐蚀的这些特点，使得小孔腐蚀的危害远大于全面腐蚀

  9. 点蚀形成蚀孔形貌示意图

  10. 钢管小孔腐蚀导致钢管穿孔

  11. 通常小孔腐蚀分为三阶段： • 诱发 • 发展 • 停止生长 在小孔腐蚀的诱发阶段有大量的亚稳态孔生成，这些亚稳孔一部分继续生长为稳定孔，另一部分钝化后消亡。

  12. 小孔腐蚀中的自催化原理 • 结果：pH值降低和阴离子富集 （阳极溶解的金属离子 水解和离子的扩散使pH值降低）

  13. 三、影响小孔腐蚀的因素

  14. 金属发生小孔腐蚀有一个重要的条件：金属在介质中要达到某一临界电位，这一临界电位被称为孔蚀电位或击穿电位（Eb），只有达到这一电位才能发生孔蚀。金属发生小孔腐蚀有一个重要的条件：金属在介质中要达到某一临界电位，这一临界电位被称为孔蚀电位或击穿电位（Eb），只有达到这一电位才能发生孔蚀。 • Eb的测定： 在进行动电位扫描时得到电流-时间图，当图中的电流快速持续上升不再回落到本底电流时，我们可以认定此时的试样已经发生了稳定孔蚀。那么，当试样发生稳定孔蚀时，峰电流开始迅速持续上升时的所在电位Eb，我们称之为稳定孔蚀电位，简称孔蚀电位

  15. 如左图所示：图中电流快速持续上升不再回落到本底电流时，我们可以认定此时的试样已经发生了稳定孔蚀如左图所示：图中电流快速持续上升不再回落到本底电流时，我们可以认定此时的试样已经发生了稳定孔蚀 图1 316L不锈钢在0.01mol/L NaCl中25℃下极化曲线

  16. 影响小孔腐蚀的因素 • Cl-浓度升高后Eb负移 • pH升高Eb正移 • 温度下降Eb正移 Eb负移表示小孔腐蚀更容易发生 Eb正移表示小孔腐蚀更难发生

  17. 四、如何减少小孔腐蚀

  18. 1、用阴极保护的方法使金属的电位低于临界的孔蚀电位1、用阴极保护的方法使金属的电位低于临界的孔蚀电位 • 2、在含氯化物的介质中加入别的阴离子作为缓蚀剂 • 3、尽可能使腐蚀体系维持在较低温度 • 4、保证有均匀的氧或氧化剂浓度；避免缝隙存在；将溶液加以搅拌、通气或循环。 • 5、研制抗点蚀的合金材料，如在奥氏体不锈钢中添加一定的氮量以及提高钼含量，就可以改善耐孔蚀性能。

  19. 谢谢观赏 本科普作品内容和图片来源于网络和相关文献 经作者加工整理而成

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