第七章 影響金屬腐蝕的因素

1、第七章 影響金屬腐蝕的因素 金屬的腐蝕是金屬與周?chē)h(huán)境的作用而引起的破壞。因此它即與金屬本身的某些因素（金屬材料的因素：金屬的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、變形及應(yīng)力等）有關(guān)，又與腐蝕環(huán)境（環(huán)境因素：如介質(zhì)的pH值、組成、濃度、溫度、壓力溶液的運(yùn)動(dòng)速度等）有關(guān)。第一節(jié) 金屬材料的因素 一 金屬的化學(xué)穩(wěn)定性 金屬的耐腐蝕性好壞，首先與金屬的本性有關(guān)。熱力學(xué)穩(wěn)定性越高（可以標(biāo)準(zhǔn)平衡電極電位來(lái)評(píng)定），金屬越不易受腐蝕。 可用電極電位來(lái)評(píng)定，但表面生成保護(hù)膜的金屬，如鋁，雖然化學(xué)活性高，仍然具有良好的耐蝕性。 二 合金成分的影響 工業(yè)上很少使用純金屬，使用的是合金。合金分單相合金和多相合金兩類。 A.

2、單相合金 單相合金的具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，耐蝕性較好。如不銹鋼、鋁合金等。 單相固溶體合金的n/8 規(guī)則（Tamman規(guī)則，穩(wěn)定臺(tái)階規(guī)則） 二、 兩相或多相合金 由于各相存在化學(xué)和物理的不均勻，表面上形成腐蝕微電池，所以比單相合金容易腐蝕。常用的有普通鋼、鑄鐵。但也有耐蝕的多相合金，如硅鑄鐵、硅鉛合金。 腐蝕速度與各組分的電位，陰陽(yáng)極的分布和陰陽(yáng)極的面積比有關(guān)。 三 、 金相組織和熱處理的影響 合金的化學(xué)成分和熱處理決定了合金的組織，而后者的變化又影響了合金的耐蝕性能。 四、 金屬表面狀態(tài)的影響 粗糙表面比光滑表面易受腐蝕。 原因： 金屬表面的擦傷、縫隙、穴窩等部位都是腐蝕源，因?yàn)樯钔莶糠郑?/p>

3、的進(jìn)入要比表面部分少，產(chǎn)生氧濃差電池。此外粗糙表面可使水滴凝結(jié)，易產(chǎn)生大氣腐蝕。 五、變形及應(yīng)力的影響 應(yīng)力腐蝕破裂、腐蝕疲勞、空泡腐蝕第二節(jié) 環(huán)境的因素 一、 介質(zhì)pH值對(duì)腐蝕的影響 二、介質(zhì)的成分及濃度的影響 A 不同成分，不同濃度的電解液對(duì)金屬腐蝕影響 B 鹽類溶液的性質(zhì)對(duì)腐蝕的影響 C 陰離子的影響 D 溶液中氧對(duì)腐蝕速度的影響 三、 介質(zhì)的溫度、壓力對(duì)腐蝕的影響 四、 介質(zhì)流動(dòng)速度對(duì)腐蝕的影響五 電偶的影響 在實(shí)際生產(chǎn)中，不同材料的接觸是不可避免的，此時(shí)將產(chǎn)生電偶效應(yīng)。 電偶腐蝕應(yīng)注意距離效應(yīng)和面積效應(yīng)。1.距離效應(yīng) 由于電偶引起的加速腐蝕，通常在連接處最大，離連接處越遠(yuǎn)，腐蝕越小。

4、距離的影響決定于溶液的電導(dǎo)率。在高電阻或非常純的水中，在連接處陽(yáng)極的腐蝕呈現(xiàn)一條明顯的溝。2. 面積效應(yīng) 大陰極和小陽(yáng)極構(gòu)成不利的面積比，將會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕。 舉例： 某工廠在一項(xiàng)主要擴(kuò)充計(jì)劃中，安裝了幾百個(gè)大槽，舊槽大部分是普通鋼制得，內(nèi)壁用酚醛烤漆涂蓋。處理溶液對(duì)鋼的腐蝕并不大，但產(chǎn)品不允許污染，所以要進(jìn)行防腐。底部涂層由于機(jī)械磨損而有破壞，需要維修。為了改進(jìn)這種情況，在新槽的底部的軟鋼上襯托了18-8不銹鋼，頂和槽邊仍是鋼制，邊和不銹鋼的底的焊接情況如圖： 槽的內(nèi)壁仍用酚醛漆涂覆，焊縫下面只有一部分不銹鋼有涂料覆蓋。 新開(kāi)車(chē)后，只有幾個(gè)月，由于槽內(nèi)壁穿孔而不能使用，大多數(shù)孔在焊縫上面2英

5、寸的窄帶內(nèi)，過(guò)去全部用鋼制的槽卻用了10-20年之久，并未發(fā)生這樣的問(wèn)題。 起初分析認(rèn)為是由于焊縫附近涂料施工不好導(dǎo)致腐蝕穿漏，再次噴砂清除粘附的涂料，再次涂漆，結(jié)果仍然很快又被腐蝕。 這一事故的真實(shí)原因在于電偶腐蝕中不利的面積效應(yīng)所致，所有涂料都是可滲透的，還可能因施工含有某些缺陷（如針孔、擦傷等），這就使新槽側(cè)壁的軟鋼板上產(chǎn)生小陽(yáng)極，陽(yáng)極區(qū)和不銹鋼襯底的大表面有良好的電接觸，陰極和陽(yáng)極的面積比幾乎無(wú)限大，以致引起陽(yáng)極電流集中，電流密度很大，出現(xiàn)非常高的腐蝕率。有關(guān)涂料的一項(xiàng)原則 如果兩種不同的金屬接觸，其中之一要涂漆，則應(yīng)涂較貴的或較耐蝕的金屬。 電偶腐蝕并不都是有害的，我們可以利用它進(jìn)行防腐。如陰極保護(hù)中就要用到電偶腐蝕的原理。 鍍鋅鋼（白鐵皮）是鋼陰極保護(hù)的典型例子。六、 環(huán)境的細(xì)節(jié)和可能的變化 應(yīng)盡量重視環(huán)境中的一切因素，有些因素影響不大可以不考慮。但是影響大的因素，幾個(gè)ppm的氯離子（加上微量的氧），可以引起1