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主要腐蚀机理解释

日期: 2021-04-25
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  腐蚀是由于大气条件或其他因素导致的材料自然降解。腐蚀通常定义为由于与周围环境发生反应而导致的材料溶解。仅发现纯净形式的金属(例如金和铂),普通金属仅与其他元素结合存在。因此,腐蚀是一种自然现象,因为自然力求将人类以纯净形式产生的元素结合在一起。更具体地讲:铁自然以铁矿石形式存在,因此纯铁不稳定,因为它想“生锈”,也就是说,在水的存在下与氧气结合。因此,没有任何保护作用的碳钢将形成一层锈蚀涂层,从某种意义上说,它将保护其余的钢材,并且不断去除锈蚀会暴露出一层新的被腐蚀的钢材。不锈钢的耐腐蚀性取决于钢表面上的一层不可见的薄膜,即钝化膜。但是,有些环境会导致钝化层永久性损坏。在无法重建钝化层的情况下,未保护的表面会发生腐蚀。不同的介质会导致不同类型的腐蚀,这些腐蚀的性质和外观可能会有所不同,不锈钢上可能会发生几种形式的腐蚀。

 

均匀腐蚀

  在这种情况下,不锈钢表面上的钝化层会部分或全部破裂。然后腐蚀以腐蚀环境和合金成分共同决定的速率传播。在酸性环境或热碱性溶液中,不锈钢会发生均匀腐蚀或普遍腐蚀。从腐蚀的角度来看,严酷的环境是高浓度的盐酸或氢氟酸,其中腐蚀可能以有害于建筑的速度传播。


点腐蚀

  点蚀是局部腐蚀的一种形式,其特征是在钢表面的小离散点处受到腐蚀。点蚀主要发生在含有氯化物或其他卤化物的中性或酸性溶液的存在下。氯离子有助于钝化层的局部击穿,特别是在金属表面存在缺陷的情况下。


缝隙腐蚀

  缝隙腐蚀是局部腐蚀的一种形式,发生在与点蚀相同的条件下,即在中性或酸性氯化物溶液中。但是,在狭窄的缝隙中比在未屏蔽的表面上更容易开始进攻。因此,在法兰连接处或螺纹连接处发现的缝隙通常是最关键的腐蚀部位。


应力腐蚀开裂

  腐蚀和机械应力的共同作用可能会加速材料故障。最常见的类型是跨晶应力腐蚀开裂SCC,它可能在含有氯化物的浓环境中发展。以前,通常认为高温是发生SCC所必需的。但是,近年来,在常温下承受高拉应力的标准等级钢如304(L)或316(L)经历了SCC。在这些情况下,钢表面被固体盐沉积物污染,并且大气湿度很高。这两个因素导致液体薄膜中充满了氯化物。其他污染物,例如H2S,可能会增加含氯化物环境中SCC的风险。其他可能导致SCC的环境,特别是在低合金钢上,包括高温下的强碱性溶液。典型的SCC攻击采取细小的分支裂纹的形式。


电腐蚀

  当两种不同的金属浸入腐蚀性溶液中时,每种都会产生腐蚀电位。如果两种金属的腐蚀电位明显不同,并且它们直接接触并浸入电解质中,则贵金属越多将成为阴极,活性金属越多将成为阳极。可测量的电流可以在阳极和阴极之间流动。阳极的腐蚀速率将增加而阴极的腐蚀速率将下降。阳极腐蚀的增加称为“电腐蚀”。


晶间腐蚀

  如果晶界周围的区域的耐腐蚀性不及所讨论的介质中的基体,则可能发生这种类型的腐蚀。典型的情况是碳化铬沉淀在晶界处。相邻的基体将缺铬,因此,晶界周围的狭窄区域可能比其余材料的抗腐蚀性差。


腐蚀疲劳

  众所周知,承受远低于极限拉伸应力的循环载荷的材料可能会失效,这一过程称为疲劳。如果金属同时暴露在腐蚀性环境中,则故障可能会在更低的负载下和更短的时间内发生。与纯机械疲劳相反,在腐蚀辅助疲劳中没有疲劳极限载荷。


大气腐蚀

  大气腐蚀发生在钢表面的湿膜中,该湿膜是由空气中的湿气与杂质共同形成的。不锈钢的腐蚀条件可能是海洋环境中潮湿环境中海洋表面氯化物的沉积,这些条件可能会将钢种的选择更改为更耐腐蚀的合金。最常见的腐蚀类型是局部存在氯化物,即点蚀或缝隙腐蚀。


  大气环境通常分为四类:农村,城市,工业和海洋。从腐蚀的角度来看,环境取决于严重性。不能经常强调通过定期清洗保持表面清洁以避免污点和灰尘的重要性。

 

 


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