1、-. z.第一章 金屬電化學(xué)腐蝕根本原理腐蝕控制通常有兩種措施，一是補救性控制，即腐蝕發(fā)生后再消除它；二是預(yù)防性控制，即事先采取防止腐蝕的措施，防止或延緩腐蝕，盡量減少可能引起的其他有害影響。腐蝕的定義與分類腐蝕是金屬與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。腐蝕有不同的分類方法。按照腐蝕機理可以將金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩大類。按照金屬破壞的特征，可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩類。全面腐蝕是指腐蝕作用發(fā)生在整個金屬外表，它可能是均勻的，也可能是不均勻。局部腐蝕是指腐蝕集中在金屬的局部區(qū)域，而其他局部幾乎沒有腐蝕或腐蝕很輕微。局部腐蝕有以下幾種：應(yīng)力腐蝕破裂SSC 在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)

2、合作用下，以顯著的速率發(fā)生和擴展的一種開裂破壞。腐蝕疲勞 金屬在腐蝕介質(zhì)和交變應(yīng)力或脈動應(yīng)力作用下產(chǎn)生的腐蝕。磨損腐蝕 金屬在高數(shù)流動的或含固體顆粒的腐蝕介質(zhì)中，以及摩擦副在腐蝕性質(zhì)中發(fā)生的腐蝕損壞。小孔腐蝕 腐蝕破壞主要集中在*些活性點上，蝕孔的直徑等于或小于蝕孔的深度，嚴(yán)重時可導(dǎo)致設(shè)備穿孔。晶間腐蝕 腐蝕沿晶間進展，使晶粒間失去結(jié)合力，金屬機械強度急劇降低。破壞前金屬外觀往往無明顯變化。縫隙腐蝕 發(fā)生在鉚接、螺紋接頭、密封墊片等縫隙處的幅度hi。電偶腐蝕 在電解質(zhì)溶液中，異種金屬接觸時，電位較正的金屬促使電位鉸負的金屬加速腐蝕的類型。其他如氫脆、選擇性腐蝕、空泡腐蝕、絲狀腐蝕等都屬于局部腐

3、蝕。電極電位通常把由電極反響使電極和溶液界面上建立起的雙電層電位躍稱為電極電位也稱為電極電勢，electrode potential簡稱電位，是一個矢量，其數(shù)值由電極本身、電解液濃度、溫度等因素決定，包括平衡電極電位和非平衡電極電位。平衡電極電位當(dāng)電極反響正逆過程的電荷和物質(zhì)都處于平衡狀態(tài)時的電極電位稱為平衡電極電位或可逆電位，用E0表示。以規(guī)定為零的標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位為分界限，電位比氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負低的金屬稱為負電性金屬，電位比氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位正高的金屬稱為正電性金屬。金屬電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件：E=EkEm0,即金屬電極電位小于負于介質(zhì)中陰極元素的電極電位時，腐蝕可以自動發(fā)生。在有氧的介質(zhì)中

4、，當(dāng)金屬的電極電位Ee,m比介質(zhì)中氧的電極電位Ee,o更負時，金屬發(fā)生腐蝕；在無氧的復(fù)原性酸中，當(dāng)Ee,mEe,H時，金屬發(fā)生腐蝕；當(dāng)兩種不同金屬偶接在一起時，電位較負的可能發(fā)生腐蝕，較正的則可能不腐蝕。*腐蝕電池由幾局部組成？舉例說明腐蝕原電池的電化學(xué)過程。兩個不同活動性的電極，電解質(zhì)溶液，閉合回路宏觀腐蝕電池一般形成宏觀腐蝕電池有三種情況：金屬偶接、濃差電池及溫差電池微電池*構(gòu)成金屬外表電化學(xué)不均一性的主要原因為：1化學(xué)成分不均一2組織構(gòu)造不均一 3物理狀態(tài)不均一4外表膜不完整*腐蝕速度的計算：質(zhì)量法重量法：以腐蝕前后金屬質(zhì)量的變化來表示K失重=WoW1/ST=ic*A/nF icorr=

5、B/RF RF=a/i i=I/SWo-初始重量，W1-腐蝕后質(zhì)量，S-外表積平方米，T-時間小時，i-極化電流密度，a-過電位，RF-極化電阻 B-初始電位 icorr=ic-腐蝕速度 A-摩爾質(zhì)量n-電子數(shù)如Fe2+的n=2F-庫倫常數(shù)F=96500 K單位g/m2*h深度法：以腐蝕后金屬厚度的減少來表示 D=24*365K/1000=8.76K/(mm/a)毫米每年D腐蝕深度， -金屬的密度，g/cm3*例：在用恒電位法測量極化曲線實驗時，當(dāng)過電位a=5mV，測得極化電流為25A，試樣工作面積1cm2，求極化電阻RF。假設(shè)在該介質(zhì)中B50mV，F(xiàn)e以Fe2+形式溶解，鐵7.9g/cm3,

6、Fe的摩爾質(zhì)量為56 g/mol，腐蝕為全面腐蝕，求腐蝕速度ic，并分別用重量法和深度法表示腐蝕速度。金屬腐蝕速度的影響因素：金屬本身：電極電位、超電壓、鈍性、組成、組織構(gòu)造、外表狀態(tài)、腐蝕產(chǎn)物性質(zhì)等熱處理工藝：影響合金的盈利狀態(tài)和晶相構(gòu)造等；介質(zhì)環(huán)境：組成、濃度、PH值、溫度、壓力、流速等；其他環(huán)境：電偶效應(yīng)、微量氯離子、微量氧、微量高價離子、析出氫等。耐蝕性的評定：對受均勻腐蝕的金屬，常以年腐蝕深度來評定耐蝕性的等級。對于一些要求嚴(yán)格的場合往往用十級評定標(biāo)準(zhǔn)，一般工程應(yīng)用可用三級或四級就足夠了。四級： 一級 耐蝕 年腐蝕深度0.05mm/a 二級 較耐蝕0.050.5 三級 可用 0.51

7、.5 四級 不可用 1.5極化現(xiàn)象電池工作過程中，由于電流流動而引起的電極電位偏離初始值的現(xiàn)象。陽極電位向正方向偏離稱為陽極極化；陰極電位向負方向偏離稱為陰極極化。*極化產(chǎn)生的原因及三種極化形式作用的含義是什么？產(chǎn)生極化現(xiàn)象的根本原因是陽極或陰極的電極反響與電子遷移速度存在差異引起的。電化學(xué)極化：電極反響速度電子遷移速度；濃差極化：去極劑或反響產(chǎn)物在溶液中的擴散速度電極反響速度；膜阻極化：金屬外表形成的保護性薄膜阻滯了陽極反響，使陽極電位急劇正移；同時由保護膜的存在，系統(tǒng)電阻大大增加。極化的實質(zhì)是一種阻力，增大極化，有利于降低腐蝕電流和腐蝕速度，對防腐有利。超電壓：腐蝕電池工作時，由于極化作用

8、使陰極電極電位降低或陽極電極電位升高，其偏離平衡電極電位的差值即稱為超電壓或過電壓。超電壓越大，極化程度越大，電極反響越難進展，腐蝕速率越小，反之亦然。對應(yīng)極化的三種形式，超電壓也有三種：1.活化超電壓 2.擴散超電壓 3.膜阻超電壓 去極化作用但凡能減弱或消除極化過程的作用稱為去極化作用。增加去極劑的濃度、升溫、攪拌、擴大極板面積等都可能產(chǎn)生去極化的效果。顯然，從控制腐蝕的角度，總是希望如何曾極化作用以降低腐蝕速度。*析氫腐蝕的產(chǎn)生條件及特點介質(zhì)中的氫離子作為去極劑在陰極上放電成氫原子，進一步結(jié)合生成氫分子，并在陰極上析出，從而使陽極金屬不斷溶解的腐蝕。析氫腐蝕的條件：陽極金屬電極電位必須低

9、于析氫電極電位，即EmEH；在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，應(yīng)低于氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，因此，一般情況下，碳鋼、鑄鐵、鋅、鋁、鈦、錳、鉻、鎳等金屬及合金，在酸性介質(zhì)中都能發(fā)生析氫腐蝕，而且，PH越小，酸性越強，發(fā)生析氫腐蝕的傾向性越大。一些電極電位負的金屬在堿性溶液或水中也能發(fā)生析氫腐蝕，比方鋁、鎂等。析氫腐蝕的歷程： 陽極：M2eM2+ 陰極：2H+2eH2析氫腐蝕的特點：陰極材料的性質(zhì)對腐蝕速度影響很大；溶液的流動狀態(tài)對腐蝕速度影響不大；陰極面積增加，腐蝕速度加快；氫離子濃度增高、溫度升高均會促使析氫腐蝕加劇耗氧腐蝕的產(chǎn)生條件及特點溶液中的氧分子在腐蝕電極的陰極上進展離子化反響而不斷被消耗，并促使陽極金屬不斷溶

10、解腐蝕-也叫吸氧腐蝕。發(fā)生耗氧腐蝕的條件：陽極金屬的電極電位小于氧的電極電位，即EmEo2,由于氧的電極電位遠大于氫的電極電位，因此耗氧腐蝕比析氫腐蝕更易發(fā)生，絕大多數(shù)金屬，在中性、堿性及較稀的溶液中，在大氣、土壤、水中幾乎都發(fā)生耗氧腐蝕。歷程：陽極：M2eM2+ 陰極：O2+2H2O+4e4OH-特點：腐蝕過程的控制步驟隨金屬在溶液中的腐蝕電位而異在氧的擴散控制情況下，腐蝕速度與金屬本性關(guān)系不大溶液的含氧量對腐蝕速度影響很大陰極面積對腐蝕速度的影響視腐蝕電池類型而異溶液的流動狀態(tài)對腐蝕速度影響大鈍化現(xiàn)象金屬從活性溶解狀態(tài)向耐蝕狀態(tài)的轉(zhuǎn)化叫金屬的鈍化。鈍化后的狀態(tài)叫鈍態(tài)。金屬鈍化現(xiàn)象的特征：金

11、屬鈍化的難易程度與鈍化劑、金屬本性和溫度等有關(guān)，金屬鈍化后電位往正方向急劇上升，金屬鈍態(tài)與活態(tài)之間的轉(zhuǎn)換往往具有一定程度的不可逆性，在一定條件下，利用外加陽極電流或局部陽極電流也可使金屬從活態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)。鈍化途徑：化學(xué)鈍化和陽極鈍化鈍化理論成相膜理論與吸附理論金屬鈍性的應(yīng)用：陽極保護 ； 化學(xué)鈍化提高金屬耐蝕性 ；添加易鈍化合金元素，提高合金耐蝕性添加活性陰極元素提高可鈍化金屬或合金的耐蝕性*繪制鈍化金屬典型陽極極化曲線并標(biāo)明各區(qū)域和重要節(jié)點的含義。第二章 影響局部腐蝕的構(gòu)造因素應(yīng)力腐蝕破裂SCC (Stress Corrosion Cracking)：金屬構(gòu)造在拉應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下

12、引起的破裂，簡稱應(yīng)力腐蝕。SCC特征：SCC是敏感材料、特定環(huán)境和拉應(yīng)力的綜合，三者缺一不可；SCC是一種典型的滯后破壞，一般經(jīng)歷孕育期、裂紋擴展期和快速斷裂期三個階段；SCC的裂紋形態(tài)有晶間型、穿晶型和混合型三種類型，與金屬環(huán)境體系密切相關(guān)。應(yīng)力腐蝕破裂裂紋形貌：應(yīng)力腐蝕裂紋形態(tài)有晶間型、穿晶型和混合型三種。不同的材料有不同的破裂方式：碳鋼、高強鋼、鋁合金、銅合合多半是沿晶連續(xù)裂，奧氏體不銹鋼、鎂合金大多是穿晶型，鈦合金為為混合型。*應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件，發(fā)生階段及防止途徑三個根本條件：敏感材料、特定介質(zhì)環(huán)境和拉應(yīng)力三者缺一不可。發(fā)生階段：第一階段為腐蝕引起裂紋或蝕坑的階段，也是導(dǎo)致應(yīng)力集中的

13、裂紋源生核孕育階段，常把相應(yīng)的這一階段時間稱為潛伏期或誘導(dǎo)期或孕育期。接著為裂紋擴展階段，即由裂紋源或蝕坑開展到單位面積所能承受最大載荷的所謂極限應(yīng)力值時的階段。最后是失穩(wěn)純力學(xué)的裂紋擴展階段，即為破裂期。防止或減少SCC的措施比擬有效而廣泛應(yīng)用的方法是消除或降低應(yīng)力值。 降低設(shè)計應(yīng)力，使最大有效應(yīng)力或應(yīng)力強度降低到臨界值以下。合理設(shè)計與加工減少局部應(yīng)力集中。構(gòu)造設(shè)計時應(yīng)盡可能想法降低最大有效應(yīng)力。采用合理的熱處理方法消除剩余應(yīng)力，或改善合金的組織構(gòu)造以降低對SCC的敏感性。其它方法：合理選材。材料處理：如果條件允許的場合，亦可采用去除介質(zhì)中有害成分，添加緩蝕劑：添加緩蝕劑的方法防止SCC。采

14、用陰極保護：基于陽極溶解理論，也可減緩或阻止SCC。腐蝕疲勞 由于腐蝕介質(zhì)和變動負荷聯(lián)合作用而引起金屬的斷裂破壞。疲勞斷裂：金屬構(gòu)件在變動負荷作用下，經(jīng)過一定周期后所發(fā)生的斷裂。實例：軸承、滑輪腐蝕疲勞特點：如果工作應(yīng)力不超過臨界循環(huán)應(yīng)力值疲勞極限就不會發(fā)生疲勞破壞；腐蝕疲勞不存在疲勞極限，往往在很低的應(yīng)力條件下亦會產(chǎn)生斷裂。沒有特定的腐蝕介質(zhì)限定，腐蝕環(huán)境廣。防護措施：最為有效的方法是降低部件的應(yīng)力，這可以通過改變設(shè)計和正確的熱處理予以改善。 鍍鋅、鎘等； 加緩蝕劑；外表氮化和噴丸處理；陰極保護。磨損腐蝕腐蝕性流體與金屬構(gòu)件以較高速度作相對運動而引起金屬的腐蝕損壞。類型：磨損腐蝕有湍流腐蝕、

15、空泡腐蝕、微振腐蝕。化工生產(chǎn)裝置中最常見的是前兩種。防護措施：合理的構(gòu)造設(shè)計與正確的選材*孔蝕與縫隙腐蝕的區(qū)別？哪些措施可防止孔蝕？又叫坑蝕，俗稱點蝕、小孔腐蝕，它只發(fā)生在金屬外表的局部地區(qū)。粗糙外表往往不容易形成連續(xù)而完整的保護膜，在膜缺陷處，容易產(chǎn)生孔蝕；一旦形成了蝕孔，如果存在力學(xué)因素的作用，就會誘發(fā)應(yīng)力腐蝕或疲勞腐蝕裂紋。孔蝕時，雖然金屬失重不大，但由于腐蝕集中在*些點、坑上，陽極面積很小，因而有很高的腐蝕速度；加之檢查蝕孔比擬困難，因為多數(shù)蝕孔很小，通常又被腐蝕產(chǎn)物所遮蓋，直至設(shè)備腐蝕穿孔后才被發(fā)現(xiàn)，所以孔蝕是隱患性很大的腐蝕形態(tài)之一。 易鈍化的金屬在含有活性陰離子(最常見的是Cl-

16、)的介質(zhì)中，最容易發(fā)生孔蝕。孔蝕的過程大體上有蝕孔的形成與成長兩個階段。*孔蝕的防止方法：主要從材料上考慮如何降低有害雜質(zhì)含量和參加適量的能提高抗孔蝕能力的合金元素；改善熱處理制度，或者設(shè)法降低介質(zhì)中尤其是鹵素離子的濃度；構(gòu)造設(shè)計時注意消除死區(qū)，防止溶液中有害物質(zhì)的濃縮。此外，也可以采用陰極保護。縫隙腐蝕當(dāng)金屬與金屬或金屬與非金屬之間存在很小的縫隙(一般為0.0250.1mm)時，縫內(nèi)介質(zhì)不易流動而形成滯留狀態(tài)，促使縫隙內(nèi)的金屬加速腐蝕，這種腐蝕稱為縫隙腐蝕。 許多工程構(gòu)造都普遍存在這類間隙，有些縫隙是設(shè)計不合理造成的，而有些從設(shè)計上是很難防止的。以往一直認為縫隙腐蝕是由于縫隙內(nèi)與縫隙外存在金

17、屬離子或氧的濃度差所引起的，因此就用濃差腐蝕的概念來解釋這類腐蝕形態(tài)。近期的研究說明，金屬離子或氧的濃差只是縫隙腐蝕的起因，它進一步的開展，與孔蝕一樣屬于閉塞電池的自催化腐蝕過程。縫隙腐蝕的防止：縫隙腐蝕的防止，主要是在構(gòu)造設(shè)計上如何防止形成縫隙和能造成外表沉積的幾何構(gòu)形。為了防止?jié)獠罡g，或防止溶液濃縮引起的腐蝕，構(gòu)造設(shè)計時盡量防止積液和死區(qū)。假設(shè)在構(gòu)造設(shè)計上不可能采用無縫隙方案，也應(yīng)使構(gòu)造能夠妥善排流，以利于沉積物及時去除。亦可采用固體填充料將縫隙填實。設(shè)計選材時，采用*些耐縫隙腐蝕的材料，可以延長設(shè)備壽命。*電偶腐蝕的原理及防止途徑？電偶腐蝕：異種金屬彼此接觸或通過其他導(dǎo)體連通，處于同一

18、個介質(zhì)中，會造成接觸部位的局部腐蝕。其中電位較低的金屬，溶解速度增大，電位較高的金屬，溶解速度反而減小，這種腐蝕稱為電偶腐蝕，或稱接觸腐蝕、雙金屬腐蝕。 *防止電偶腐蝕的途徑：影響電偶腐蝕的因素很多，因此防止電偶腐蝕的方法必然也有多種途徑，但最有效的還是從設(shè)計上解決。選擇相容性材料 產(chǎn)生電偶腐蝕時動力來自接觸的兩種不同金屬的電位差。合理的構(gòu)造設(shè)計(1)盡量防止小陽極大陰極的構(gòu)造。相反，陽極面積大陰極面積小的構(gòu)造，往往電偶腐蝕并不顯著。 (2)將不同金屬的部件彼此絕緣。 (3)插入第三種金屬。當(dāng)絕緣構(gòu)造設(shè)計有困難時，可以在其間插入能降低兩種金屬間電位差的另一種金屬或者采用鍍層過渡。(4將陽極性部

19、件設(shè)計成為易于更換的，或適當(dāng)增厚以延長壽命。 3、電偶效應(yīng)的正確利用犧牲陽極保護。工業(yè)上最常用的犧牲陽極材料有鋅及鋅合金、鋁合金、鎂合金等。焊接缺陷與腐蝕焊接外表缺陷焊瘤是熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化部位堆積而成，它與母材沒有熔合。易形成焊縫腐蝕。咬邊是在工件上沿焊縫邊緣所形成的溝槽或凹陷，常常因為是電流過大、電弧拉得太長或焊條角度不當(dāng)，使工件被熔化了一定深度后，填充金屬卻未能及時流過去補充所致，一般亦是角焊、立、橫和仰焊時易產(chǎn)生咬邊。易形成點蝕，也會引起縫隙腐蝕。飛濺是熔敷金屬的小粒子飛散而附著在母材外表的缺陷，當(dāng)電流過大、焊皮中有水分、電弧太長、粉性熔渣或焊條角度不當(dāng)時都可能出現(xiàn)這種缺陷。

20、電弧熔坑異種金屬焊接，焊條材料是精細的貴材料，小陰極化工設(shè)備采用異種金屬焊接，這種情況下。由于熔融金屬與母材的組成成分都不一樣，在腐蝕環(huán)境中常常由于存在電位差而構(gòu)成電偶腐蝕。尤其當(dāng)焊縫金屬電位遠低于母體金屬時，成為大陰極小陽極，焊縫金屬將被迅速腐蝕。因此工程上常選用比母材電位更高的金屬作焊條，這樣在大陽極小陰極情況下，焊縫不被腐蝕，而母材腐蝕輕微。不過當(dāng)溶液導(dǎo)電性比擬低時，腐蝕將集中在焊縫周圍的局部地區(qū)而出現(xiàn)較嚴(yán)重的局部腐蝕。焊接剩余應(yīng)力焊接應(yīng)力是焊接過程中焊件體積變化受阻而產(chǎn)生的，當(dāng)已凝固的焊縫金屬在冷卻的時候，由于垂直焊縫方向上各處溫度差異很大，結(jié)果高溫區(qū)金屬的收縮會受到低溫區(qū)金屬的限制，

21、而使這兩局部金屬中都引起內(nèi)應(yīng)力。高溫區(qū)金屬內(nèi)部產(chǎn)生剩余拉應(yīng)力，低溫區(qū)金屬內(nèi)部產(chǎn)生剩余壓應(yīng)力。焊接熱影響區(qū)焊接過程在焊縫兩側(cè)距焊縫遠近不同的各點，所經(jīng)歷的焊接熱循環(huán)是不同的，距焊縫越近的點，其加熱溫度越高，越遠則越低。也就是說焊接熱影區(qū)的各點實際相當(dāng)于經(jīng)受一次不同規(guī)*的熱處理，因此必然有相應(yīng)的組織變化，如出現(xiàn)晶粒長大、相變重結(jié)晶等。不過對于低碳鋼來說，這種組織變化主要影響機械性能，而對耐蝕性的影響不大，因為它們的晶間、相間與晶粒本體的活性差異較小，一般在使用中仍發(fā)生均勻腐蝕。但當(dāng)金屬含有大量合金元素時，其組織變化就復(fù)雜得多。此外，通過焊接材料向焊縫摻入鐵素體形成元素(鈦、鋁、硅等)，使焊縫呈奧氏

22、體鐵素體雙相組織，也能提高抗晶間腐蝕能力。因為鉻在鐵素體內(nèi)濃度大，擴散速度也大，這樣當(dāng)奧氏體晶界形成碳化鉻后，鐵素體內(nèi)的鉻就能迅速擴散到晶界，以彌補鉻的損失，防止了貧鉻區(qū)的出現(xiàn)。同時鐵素體在奧氏體內(nèi)能打破貧鉻區(qū)的連續(xù)性，可減輕晶間腐蝕的危害。鐵素體相一般控制在5%以下。*防止晶間腐蝕的方法固溶處理。加熱到10501150，使焊接時析出的碳比鉻重新分解溶入奧氏體內(nèi)，再在水中冷卻，即經(jīng)淬火進入一次穩(wěn)定區(qū)。此法工藝復(fù)雜，且構(gòu)件淬火易變形，僅適宜于小工件。穩(wěn)定化退火。加熱到850900保溫25h后，因為在這個溫度區(qū)內(nèi)，元素在金屬中的擴散相當(dāng)迅速，使晶格各處的鉻量均勻，進入二次穩(wěn)定區(qū)超低碳法。控制焊縫的

23、含碳量低于0.04%，可大大降低碳化鉻的析出量。合金化。參加鈦、鈮鉭等比鉻親碳能力更強的合金元素，使用碳與這些合金元素優(yōu)先形成碳化物析出，起到穩(wěn)定奧氏體內(nèi)鉻含量的作用，防止了貧鉻。通過焊接材料向焊縫摻入鐵素體形成元素鈦鋁硅等，使焊縫呈奧氏體-鐵素體雙向組織，也能提高抗晶間腐蝕能力。第三章 金屬在*些環(huán)境中的是腐蝕*金屬氧化膜具有保護性的條件是什么？膜的保護性主要取決于氧化膜的完整性、致密性、熱穩(wěn)定性，也和膜的構(gòu)造及厚度、膜與金屬的相對熱膨脹系數(shù)以及膜中的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。膜具有保護性必須滿足以下條件：膜必須是完整的；膜具有足夠的強度與塑性，并且與基體金屬結(jié)合力強、膨脹系數(shù)相近；膜內(nèi)晶格缺陷濃度低；

24、氧化膜在高溫介質(zhì)中是穩(wěn)定的，表現(xiàn)為高的熔點和高的生成熱。氧化膜要有很高的熔點金屬氧化膜可能的三種形態(tài)：固態(tài)液態(tài)或氣態(tài)半導(dǎo)體實質(zhì)：膜內(nèi)晶格缺陷高溫腐蝕 在石化、冶金、日化許多生產(chǎn)中，以及材料在制造加工過程中鍛造、熱處理等，常常使材料處于高溫氣體環(huán)境，由于高溫一般都會對金屬產(chǎn)生氧化腐蝕，因此應(yīng)對其機理、規(guī)律有所了解，并掌握其控制與防護。1、金屬的高溫氧化1.金屬高溫氧化的可能性 M+1/2O2MO 其中O也可能是S、鹵素或其他氣體等。在這一化學(xué)反響平衡方程中，在一定溫度下，如氧的分壓與氧化物的分解壓力相等，則反響處于平衡狀態(tài)。如氧的分壓大于金屬氧化物的分壓，反響向生產(chǎn)氧化物方向進展，反之亦然。金屬

25、氧化物的分解壓力2.金屬的高溫氧化過程 1第一步：化學(xué)反響生成氧化膜； 2第二部：電化學(xué)過程膜成長金屬氧化膜是既能電子導(dǎo)電又能離子導(dǎo)電的半導(dǎo)體，氧化的速度腐蝕速度取決于氧化膜的物質(zhì)遷移速率離子導(dǎo)電性、電子導(dǎo)電性它是金屬氧化物的屬性與晶格內(nèi)部缺陷的反響。2、高溫合金的抗氧化性金屬的高溫腐蝕，其控制與防護的措施就是高溫合金。1合金化原理利用合金化提高金屬的抗氧化性的途徑： 1減少氧化膜的晶格缺陷濃度； 2依靠選擇性氧化生成保護膜； 3生成復(fù)合氧化物之類的穩(wěn)定的新相。2合金的抗氧化性 所謂抗氧化性并不是指在高溫下完全不被氧化，而通常是指在高溫下迅速氧化，但在氧化后能形成一層連續(xù)而致密的、并能結(jié)實地附

26、著金屬外表的薄膜，從而使金屬具有不再繼續(xù)被氧化或氧化性很小的特性。第六章 防腐方法目前工程中最常用防腐方法？金屬或非金屬材料覆蓋層，電化學(xué)保護，防腐蝕構(gòu)造設(shè)計，介質(zhì)處理，添加緩蝕劑電化學(xué)保護法只適用于金屬在腐蝕性溶液中，應(yīng)用于船海洋類陰極保護：主要分為電保護與犧牲陽極保護兩種形式。 1.電保護：將被保護金屬設(shè)備與直流電源的負極相連，依靠外加陰極電流進展陰極極化而使金屬得到保護的方法，叫外加電流陰極保護，簡稱電保護。 2.犧牲陽極保護護屏保護：在被保護金屬設(shè)備上連接一個電位更負的強陽極，促使陰極極化，這種方法叫犧牲陽極保護，也稱護屏保護。*陰極保護根本參數(shù)：最小保護電流密度和最小保護電位。保護度

27、Z=V1-V2/V1*100%，Z=50%時使用年限增長一倍。*陰極保護技術(shù)設(shè)計要點：1確定合理的保護度2陰極材料的選擇3護屏和輔助陽極的合理配置 4要預(yù)留保護參數(shù)監(jiān)測點外加電源保護和護屏保護適用*圍？對于腐蝕性不強的介質(zhì)易采用陰極保護強腐蝕性介質(zhì)中，電能或護屏材料的消耗大，不經(jīng)濟電保護部護屏保護的適合*圍寬，電流可調(diào)電保護的根本投資高于護屏保護陰極保護比陽極保護的歷史久，應(yīng)用普遍。陽極保護：將被保護的設(shè)備與外加直流電源的正極相連，在一定電解質(zhì)溶液中將金屬進展陽極極化至一定電位，在此電位下金屬能建立起鈍態(tài)并維持鈍態(tài)，則設(shè)備腐蝕速度顯著降低，設(shè)備得以保護。陰極保護根本參數(shù)：致鈍電流密度icp維鈍

28、電流密度ip鈍化*圍陽極保護設(shè)計要點：正確選擇輔助陰極材料；輔助陰極的合理配置；參比電極的選用和安裝。襯 里是一種綜合利用不同材料的特性，具有較長使用壽命的防腐方法。大多是在鋼鐵或混凝土設(shè)備上選襯各種非金屬材料。應(yīng)用最廣泛的在碳鋼設(shè)備外表襯陶瓷、石墨磚板、橡膠、玻璃鋼及搪瓷等襯里防蝕構(gòu)造設(shè)計聯(lián)接不同斷面的焊接，不能在斷面變化處焊接，容易形成SSC和腐蝕疲勞不同金屬間焊接，容器壁厚s14加墊板，墊板材料需接近殼體螺栓連接，重要構(gòu)件盡可能將螺母四周密封，異種金屬間要充填絕緣體，以免發(fā)生電偶腐蝕；注意法蘭應(yīng)有足夠剛度，否則會導(dǎo)致縫隙腐蝕管子與管板聯(lián)接，采用脹接或脹后焊接，應(yīng)保證管子與整個管板嚴(yán)密貼合；管班上管孔倒圓角；管板內(nèi)側(cè)和管子可加涂層；管口不要伸出管板管道聯(lián)接，采用對接焊形式軸的聯(lián)接，減少應(yīng)力集中，可采用花鍵