1、常見的局部腐蝕1 電偶腐蝕電偶腐蝕2 點(diǎn)蝕（孔蝕）點(diǎn)蝕（孔蝕）3 縫隙腐蝕縫隙腐蝕4 晶間腐蝕晶間腐蝕5 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕6 腐蝕疲勞腐蝕疲勞7 磨損腐蝕磨損腐蝕8 細(xì)菌腐蝕細(xì)菌腐蝕 異種金屬異種金屬在在同一介質(zhì)同一介質(zhì)中中接觸接觸，由于金屬的電極，由于金屬的電極電位不等，構(gòu)成腐蝕電池，有電位不等，構(gòu)成腐蝕電池，有電偶電流電偶電流流動，使電流動，使電位較低的金屬溶解速度增加，造成接觸處的局部腐位較低的金屬溶解速度增加，造成接觸處的局部腐蝕。蝕。 電偶腐蝕的本質(zhì)是：在電解質(zhì)溶液中，不同電電偶腐蝕的本質(zhì)是：在電解質(zhì)溶液中，不同電極電位的金屬構(gòu)成的宏觀腐蝕電流，引起電位較低極電位的金屬構(gòu)成的宏觀腐蝕

2、電流，引起電位較低的金屬加速腐蝕，而同時對電位較高的金屬起陰極的金屬加速腐蝕，而同時對電位較高的金屬起陰極保護(hù)作用。保護(hù)作用。1 電偶腐蝕電偶腐蝕活潑金屬活潑金屬Zn充當(dāng)犧充當(dāng)犧牲陽極，為已暴露牲陽極，為已暴露的的Fe基體提供電子，基體提供電子，使其作為陰極免受使其作為陰極免受腐蝕。腐蝕。鍍鍍Zn板（陽極鍍層）板（陽極鍍層）較為惰性的金屬較為惰性的金屬Sn從已暴露的從已暴露的Fe基體基體得到電子，使其充得到電子，使其充當(dāng)陽極，加速了鐵當(dāng)陽極，加速了鐵基體的腐蝕。基體的腐蝕。馬口鐵（即鍍錫薄馬口鐵（即鍍錫薄板）（陰極鍍層）板）（陰極鍍層） 陰陽極面積比陰陽極面積比，介質(zhì)的電導(dǎo)率介質(zhì)的電導(dǎo)率是影響

3、電是影響電偶腐蝕的重要因素。偶腐蝕的重要因素。 一般陰陽極面積比越大，作為陽極體的一般陰陽極面積比越大，作為陽極體的金屬腐蝕速度也越大。金屬腐蝕速度也越大。 對于全面腐蝕，一般來說介質(zhì)的電導(dǎo)率對于全面腐蝕，一般來說介質(zhì)的電導(dǎo)率越大腐蝕速率越大。但對于電偶腐蝕，介質(zhì)越大腐蝕速率越大。但對于電偶腐蝕，介質(zhì)電導(dǎo)率不僅影響溶液電阻，電導(dǎo)率不僅影響溶液電阻，更影響腐蝕發(fā)生更影響腐蝕發(fā)生的區(qū)域的區(qū)域。 在金屬表面的局部區(qū)域，出現(xiàn)向深處發(fā)在金屬表面的局部區(qū)域，出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕展的腐蝕小孔（直徑數(shù)十微米，孔深度小孔（直徑數(shù)十微米，孔深度孔孔徑）徑），其余部分不出現(xiàn)腐蝕或腐蝕很輕微。，其余部分不出現(xiàn)腐蝕或腐

4、蝕很輕微。 一般只有表面有鈍化膜的金屬會出現(xiàn)這一般只有表面有鈍化膜的金屬會出現(xiàn)這種腐蝕形態(tài)。如不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和種腐蝕形態(tài)。如不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金等。鈦合金等。2 點(diǎn)蝕（孔蝕）點(diǎn)蝕（孔蝕）小孔腐蝕發(fā)展階段示意圖小孔腐蝕發(fā)展階段示意圖 點(diǎn)蝕發(fā)生于易鈍化的金屬。由于鈍化的表面通常存在局部缺陷，一些破壞鈍化膜的活性離子（主要是鹵素離子）與配位體易于吸附在這些部位，引起鈍化膜的局部破壞。此時，微小破口處暴露的金屬成為陽極，周圍鈍化膜成為陰極。陽極電流高度集中使腐蝕迅速向內(nèi)發(fā)展，形成蝕孔。 蝕孔形成后，孔外被腐蝕產(chǎn)物堵塞，內(nèi)外的對流和擴(kuò)散受到阻滯，孔內(nèi)形成獨(dú)特的閉塞區(qū)（閉塞陽極），孔內(nèi)的

5、氧迅速耗盡，只剩下金屬腐蝕的陽極反應(yīng)，陰極反應(yīng)完全移到孔外進(jìn)行。因此孔內(nèi)很快積累了帶正電的金屬離子并發(fā)生水解，產(chǎn)生的H+使pH降低。為了保持電中性，帶電的Cl-將從孔外遷入孔內(nèi)，Cl-濃度增高，其配位作用使金屬更不穩(wěn)定。孔內(nèi)的H+和Cl-形成強(qiáng)腐蝕性的鹽酸，酸環(huán)境使蝕孔內(nèi)壁處于活性狀態(tài)，成為陽極，而孔外的金屬表面仍處于鈍態(tài)成為陰極，構(gòu)成由小陽極/大陰極組成的活化態(tài)-鈍化態(tài)體系，致使蝕孔加速發(fā)展。以上過程具有自催化加速效應(yīng)。孔蝕機(jī)理：孔蝕必須經(jīng)歷：孔蝕誘發(fā)與孔蝕發(fā)展階段。孔蝕產(chǎn)生的必備條件：鈍化體系，臨界Cl-濃度，臨界溫度，孕育（誘發(fā)）時間孔蝕發(fā)展的機(jī)理：閉塞電池+酸化自催化機(jī)理Fe 2e F

6、e2+ Fe2+ + 2Cl- FeCl2FeCl2 + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ + 2Cl-2 點(diǎn)蝕（孔蝕）點(diǎn)蝕（孔蝕） 金屬部件在介質(zhì)中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成很小的縫隙（ 0.0250.1 mm），使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕。（機(jī)理為閉塞電池）。 寬度大于0.1 mm的縫隙，縫內(nèi)介質(zhì)不至于形成滯留，也就不會形成這種腐蝕。3 縫隙腐蝕縫隙腐蝕常見的縫隙腐蝕 法蘭連接面、螺母壓緊面、焊縫氣孔、銹層等，他們與金屬的接觸面上無形中形成了縫隙；砂泥、積垢、雜屑等沉積在金屬表面上，無形中也會形成縫隙。 幾乎所有的金屬和合金都會產(chǎn)生縫隙腐蝕。幾乎所有的

7、介質(zhì)，包括中性、接近中性、以及酸性的介質(zhì)都會引起縫隙腐蝕，但又以充氣的含活性陰離子的中性介質(zhì)最易發(fā)生。3 縫隙腐蝕縫隙腐蝕縫隙腐蝕機(jī)理：a) 氧濃差電池的形成促進(jìn)縫隙腐蝕的開始；b) 閉塞電池的形成，使蝕坑深化和擴(kuò)展。縫隙腐蝕與孔蝕的比較腐蝕沿著金屬或合金的晶粒邊界或它的鄰近區(qū)域發(fā)展，晶粒本身腐蝕很輕微。這種腐蝕使晶粒間的結(jié)合力大大減小，嚴(yán)重時可使機(jī)械強(qiáng)度完全喪失。不易檢測，危害性很大。不銹鋼、鋁合金、鎂合金、鎳基合金等都是晶間腐蝕敏感性強(qiáng)的材料。在受熱情況下使用或焊接過程都會造成晶間腐蝕的問題。4 晶間腐蝕晶間腐蝕1Cr18Ni9Ti不銹鋼的晶間腐蝕金相照片不銹鋼的晶間腐蝕金相照片晶間腐蝕機(jī)

8、理晶間腐蝕機(jī)理貧化理論：貧化理論：對不銹鋼和鉬鉻鎳合金是對不銹鋼和鉬鉻鎳合金是貧鉻貧鉻論論，對鋁銅合金為，對鋁銅合金為貧銅論貧銅論。以不銹鋼為例，不銹鋼在出廠前，以不銹鋼為例，不銹鋼在出廠前，為了得為了得到均相固溶體到均相固溶體，經(jīng)過了固溶處理（加熱至，經(jīng)過了固溶處理（加熱至1050 1150 C,然后進(jìn)行淬火）。這一過程然后進(jìn)行淬火）。這一過程使晶界的含鉻量低于晶粒本身，形成使晶界的含鉻量低于晶粒本身，形成貧鉻貧鉻區(qū)（低于鈍化所必需的限量區(qū)（低于鈍化所必需的限量12%）。這樣。這樣在腐蝕介質(zhì)中會產(chǎn)生活化態(tài)在腐蝕介質(zhì)中會產(chǎn)生活化態(tài)-鈍態(tài)微電偶電鈍態(tài)微電偶電池，并具有大陰極小陽極面積比，導(dǎo)致晶池

9、，并具有大陰極小陽極面積比，導(dǎo)致晶界腐蝕。界腐蝕。5 應(yīng)力腐蝕開裂（SCC） 金屬材料在固定拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下所引起的破裂，簡稱應(yīng)力腐蝕。 工程中常用的金屬材料，如不銹鋼、銅合金、碳鋼和高強(qiáng)度鋼等，在特定介質(zhì)中都有可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。按照腐蝕條件的苛刻程度，材料可在幾分鐘或幾年內(nèi)破裂。 在腐蝕過程中，材料先出現(xiàn)微裂紋后再擴(kuò)展為宏觀裂紋。裂紋一旦形成，其擴(kuò)展速度很快。應(yīng)力腐蝕的條件 應(yīng)力必須是拉應(yīng)力，其來源可以是金屬內(nèi)部的殘余應(yīng)力，也可以是使用中所承受的各種應(yīng)力。 構(gòu)成一定材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)是特定的介質(zhì)，不是任意的介質(zhì)。即構(gòu)成一個應(yīng)力腐蝕的體系要求一定的材料與一定的介質(zhì)互相組合。例如

10、：軟鋼-NaOH，硝酸鹽；奧氏體不銹鋼-氯化物溶液，高溫高壓蒸餾水。應(yīng)力腐蝕的特征 a) 在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下產(chǎn)生，二者相互促進(jìn)，且缺一不可。 b) 金屬與合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕時，僅在局部區(qū)域出現(xiàn)由表及里的腐蝕裂紋。腐蝕裂紋分為：晶界、穿晶、混合型。 c) 在主干裂紋延伸的同時還有若干分支同時發(fā)展。裂紋出現(xiàn)在最大拉應(yīng)力垂直的平面上。 d) 破裂斷口呈現(xiàn)脆性斷裂的特征。 某奧氏體某奧氏體Cr-Ni鋼的鋼的沿晶應(yīng)力沿晶應(yīng)力腐蝕開裂腐蝕開裂某奧氏體某奧氏體Cr-Ni鋼的鋼的穿晶應(yīng)力穿晶應(yīng)力腐蝕開裂腐蝕開裂 -黃銅在含氨硫酸銅溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂黃銅在含氨硫酸銅溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂左：左：pH=9

11、.4的情況，呈穿晶型，初期為沿晶型破壞。的情況，呈穿晶型，初期為沿晶型破壞。右：右：pH=7.3的情況，呈沿晶型破壞。的情況，呈沿晶型破壞。6 腐蝕疲勞 金屬材料在循環(huán)應(yīng)力或脈動應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下所引起的腐蝕形態(tài)，稱為腐蝕疲勞。 金屬產(chǎn)生腐蝕疲勞時，局部產(chǎn)生宏觀腐蝕裂紋。和純機(jī)械疲勞相比，腐蝕疲勞的危害性更大。因?yàn)椋瑱C(jī)械疲勞只有在疲勞極限之上才會產(chǎn)生，而腐蝕疲勞卻可以在極低的循環(huán)應(yīng)力作用下發(fā)生。腐蝕疲勞的特征腐蝕疲勞的特征a) 表面容易觀察到表面容易觀察到短而粗的裂紋群短而粗的裂紋群，容易在原有的蝕，容易在原有的蝕坑或蝕孔的底部開始，也可以從金屬表面的缺陷部位坑或蝕孔的底部開始，也可以

12、從金屬表面的缺陷部位開始。開始。b) 裂紋裂紋多半穿越晶粒發(fā)展多半穿越晶粒發(fā)展，只有主干沒有分支，裂紋，只有主干沒有分支，裂紋前沿較鈍，擴(kuò)散速度沒有應(yīng)力腐蝕快。前沿較鈍，擴(kuò)散速度沒有應(yīng)力腐蝕快。c) 絕大多數(shù)的金屬和合金在交變應(yīng)力的作用下都可以絕大多數(shù)的金屬和合金在交變應(yīng)力的作用下都可以產(chǎn)生腐蝕疲勞，產(chǎn)生腐蝕疲勞，不要求特定的介質(zhì)不要求特定的介質(zhì)。在點(diǎn)蝕介質(zhì)中更。在點(diǎn)蝕介質(zhì)中更易發(fā)生。易發(fā)生。7 磨損腐蝕 由于介質(zhì)的運(yùn)動速度大，或介質(zhì)與金屬構(gòu)件的由于介質(zhì)的運(yùn)動速度大，或介質(zhì)與金屬構(gòu)件的相對運(yùn)動速度大，導(dǎo)致金屬局部表面遭受嚴(yán)重的腐相對運(yùn)動速度大，導(dǎo)致金屬局部表面遭受嚴(yán)重的腐蝕破壞，簡稱蝕破壞，簡

13、稱磨蝕磨蝕。 流動介質(zhì)可以是氣體、液體、或含有固體顆粒、流動介質(zhì)可以是氣體、液體、或含有固體顆粒、氣泡的液體等。絕大多數(shù)的金屬與合金都難免遭受氣泡的液體等。絕大多數(shù)的金屬與合金都難免遭受這類腐蝕的損壞。這類腐蝕的損壞。主要包括：主要包括：湍流腐蝕湍流腐蝕和和空泡腐蝕空泡腐蝕。8 細(xì)菌腐蝕 細(xì)菌生命活動的結(jié)果間接對腐蝕的電化學(xué)過程細(xì)菌生命活動的結(jié)果間接對腐蝕的電化學(xué)過程產(chǎn)生影響，由此引起的局部腐蝕為產(chǎn)生影響，由此引起的局部腐蝕為細(xì)菌腐蝕細(xì)菌腐蝕。細(xì)菌。細(xì)菌主要以如下四種方式影響腐蝕過程：主要以如下四種方式影響腐蝕過程：（1 1）新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用；）新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用；（2 2）生命活動

14、影響電極反應(yīng)的動力學(xué)過程；）生命活動影響電極反應(yīng)的動力學(xué)過程；（3 3）改變金屬所處環(huán)境的狀況；）改變金屬所處環(huán)境的狀況；（4 4）破壞金屬表面保護(hù)性的非金屬覆蓋層或緩蝕）破壞金屬表面保護(hù)性的非金屬覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。劑的穩(wěn)定性。常見的腐蝕性細(xì)菌（1）喜氧菌（嗜氧性菌）喜氧菌（嗜氧性菌） 嗜氧菌嗜氧菌引起的腐蝕，常常是它們產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物具引起的腐蝕，常常是它們產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物具有腐蝕性。如有腐蝕性。如氧化鐵桿菌氧化鐵桿菌常與常與硫桿菌硫桿菌共生，它可以把二共生，它可以把二價鐵氧化成三價鐵：價鐵氧化成三價鐵： 4Fe(OH)2 + 2H2O +O2= 4Fe(OH)3依靠這個反應(yīng)獲得生長代謝所需能量。生成的三價鐵可依靠這個反應(yīng)獲得生長代謝所需能量。生成的三價鐵可以使硫化物氧化成硫酸鹽。以使硫化物氧化成硫酸鹽。（2）厭氧菌）厭氧菌 硫酸鹽還原菌硫酸鹽還原菌（SRB），將硫酸鹽還原為硫化物，），將硫酸鹽還原為硫化物，包括硫化氫。包括硫化氫。 SRB作用的反應(yīng)機(jī)理可簡單描