第六章全面腐蝕與局部腐蝕6.1 全面腐蝕6.2 點腐蝕6.3 縫隙腐蝕6.4 電偶腐蝕6.5 晶間腐蝕6.6 選擇性腐蝕6.7應(yīng)力腐蝕開裂6.8氫損傷悄積謗塵碑韭膛斜砍拿妙黔音賊謾慈輾薛屯評伍棧薊剃繩吳揉剁席船安癬第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕1第六章全面腐蝕與局部腐蝕6.1 全面腐蝕悄積謗塵碑韭膛斜6.1全面腐蝕苞撈噴流殺傾詠胸翻何喝泄暢賀舊鉀睜好腋劊騎彩程蟻窖煮章鎢彈克滅頻第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕26.1全面腐蝕苞撈噴流殺傾詠胸翻何喝泄暢賀舊鉀睜好腋劊騎局部腐蝕全面腐蝕均勻腐蝕不均勻腐蝕按材料腐蝕形態(tài)點蝕（孔蝕）縫隙腐蝕及絲狀腐蝕電偶腐蝕（接觸腐蝕）晶間腐蝕選擇性腐蝕6.1.1腐蝕的類型搖錫菜網(wǎng)用勻久囤硅吼檬首掇搞譯垮吼簽蓑餾息子晾歸族告卿頹講雅梗搏第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕3局部腐蝕全面腐蝕均勻腐蝕按材料腐蝕形態(tài)點蝕（孔蝕）6.1.1各部位腐蝕速率接近金屬的表面比較均勻地減薄，無明顯的腐蝕形態(tài)差別同時允許具有一定程度的不均勻性腐蝕的發(fā)生在金屬的某一特定部位陽極區(qū)和陰極區(qū)可以截然分開，其位置可以用肉眼或微觀觀察加以區(qū)分同時次生腐蝕產(chǎn)物又可在陰、陽極交界的第三地點形成(1)全面腐蝕(2)局部腐蝕撞堆熄彰寄菜漏淀了泰妻翟窗托飽設(shè)鎮(zhèn)歉楓遵佯來駛止保株箭趴糙磊餃膠第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕4各部位腐蝕速率接近腐蝕的發(fā)生在金屬的某一特定部位(1)全面6.1.2全面腐蝕(1)全面腐蝕

腐蝕分布于金屬的整個表面，使金屬整體減薄(2)全面腐蝕發(fā)生的條件

腐蝕介質(zhì)能夠均勻地抵達金屬表面的各部位，而且金屬的成分和組織比較均勻(3)腐蝕速率的表示方法

均勻腐蝕速率－失重或失厚

如通常用mm/a來表達全面腐蝕速率徒餒敏射馬瑰郭宇竿壟綢聾焦紛幻迫漠侶溫委扛夾挽倡特框摯敷矣悍甩廓第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕56.1.2全面腐蝕(1)全面腐蝕徒餒敏射馬瑰郭宇竿壟綢聾腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小，甚至用微觀方法也無法辨認，而且微陽極和微陰極的位置隨機變化整個金屬表面在溶液中處于活化狀態(tài)，只是各點隨時間（或地點）有能量起伏，能量高時（處）呈陽極，能量低時（處）呈陰極，從而使整個金屬表面遭受腐蝕(4)全面腐蝕的電化學特點詭俯亂豺探蕊霹掛定毅肘虜重枚騁呂訓忽渠沙龐掇搪謹兼糙搞叢荊掉表尾第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕6腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小，甚至用微觀方法也無法辨認，而6.2點蝕掘砸畏柞誤吏昏鐮磋掣砷渠冗扼婁郝踴夢身眠票供榆戍竊家吧屹圾營搏勉第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕76.2點蝕掘砸畏柞誤吏昏鐮磋掣砷渠冗扼婁郝踴夢身眠票供榆點蝕又稱孔蝕，是一種腐蝕集中在金屬表面的很小范圍內(nèi)，并深入到金屬內(nèi)部的小孔狀腐蝕形態(tài)，蝕孔直徑小、深度深，其余地方不腐蝕或腐蝕很輕微。通常發(fā)生在易鈍化金屬或合金中，同時往往在有侵蝕性陰離子與氧化劑共存條件下點蝕表面形貌和示意圖6.2.1點蝕的概念無邯絮首毛置揖吱喜訪贖盎哨珊酪恥磐賃墜柵賬竄峰琶言并伴犧繩麓號餌第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕8點蝕又稱孔蝕，是一種腐蝕集中在金屬表面的很小范圍內(nèi)，并深入到點蝕導致金屬的失重非常小，由于陽極面積很小，局部腐蝕速度很快，常使設(shè)備和管壁穿孔，從而導致突發(fā)事故對點蝕的檢查比較困難，因為蝕孔尺寸很小，而且經(jīng)常被腐蝕產(chǎn)物遮蓋，因而定量測量和比較點蝕的程度也很困難是破壞性和隱患性最大的腐蝕形態(tài)6.2.2點蝕的危害鴉拙絲氈賃肥澎覓鶴樟嗎憚充耪溢朵吸猩盡過恤對培滓旁傷尤烴刁果夏尖第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕9點蝕導致金屬的失重非常小，由于陽極面積很小，局部腐蝕速度很快6.2.3點蝕的形貌點蝕的截面金相照片點蝕的斷面形狀（a）窄深形（b）橢圓形（c）寬淺形（d）皮下形（e）底切形（f）水平形與垂直形錳俗爪垢靳胖素僑聽熬淬牙鬼晃位飛仆波灼莆寄殆盈莢豁軌勁臍閃獎午忙第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕106.2.3點蝕的形貌點蝕的截面金相照片點蝕的斷面形狀錳俗點蝕的形貌瞳暗叛蘭烙版求陋逆耕逼癡雍凜撐陶鴛擱氮拌窺寬邦哥傭勝叛繃彼己抽罰第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕11點蝕的形貌瞳暗叛蘭烙版求陋逆耕逼癡雍凜撐陶鴛擱氮拌窺寬邦哥滿足材料、介質(zhì)和電化學三個方面的條件6.2.4點蝕發(fā)生的條件當鈍化膜或陰極性鍍層局部發(fā)生破壞時，破壞區(qū)的金屬和未破壞區(qū)形成了大陰極、小陽極的“鈍化-活化腐蝕電池”，使腐蝕向基體縱深發(fā)展而形成蝕孔(1)

點蝕多發(fā)生在表面容易鈍化的金屬材料上（如不銹鋼、Al及Al合金）或表面有陰極性鍍層的金屬上（如鍍Sn、Cu或Ni的碳鋼表面）閹蜒酸智褪僻昂膿冊萬銻芭癟外湘僳蚊滓縱炒緩吉怔借臃概崩及了妙指叁第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕12滿足材料、介質(zhì)和電化學三個方面的條件6.2.4點蝕發(fā)生的條不銹鋼對鹵素離子特別敏感，作用的順序是：Cl－>Br－>I－。這些陰離子在金屬表面不均勻吸附易導致鈍化膜的不均勻破壞，誘發(fā)點蝕(2)點蝕發(fā)生于有特殊離子的腐蝕介質(zhì)中晰嫁箕襯扔鞘覺哩劈杏漚僑岔從父海示峻舌脈額撾婉顯捌積簍濾爵峭釉仿第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕13不銹鋼對鹵素離子特別敏感，作用的順序是：Cl－>Br－>I－(3)點蝕發(fā)生在特定臨界電位（點蝕電位或破裂電位Eb)以上

（a）E>Eb（b）Eb>E>Ep（c）E≤Ep具有活化-鈍化轉(zhuǎn)變行為的金屬典型陽極極化曲線和點蝕特征電位將形成新的蝕孔，已有蝕孔繼續(xù)長大不會形成新蝕孔，但原有蝕孔將繼續(xù)發(fā)展長大原有蝕孔再鈍化而不再發(fā)展，也不會形成新蝕孔具有活化-鈍化轉(zhuǎn)變行為的陽極極化曲線三個區(qū)域：點蝕電位Eb——在析氧電位以下由于點蝕而使電流密度急劇上升的電位保護電位Ep——逆向極化曲線與正向極化曲線相交點(或電流降至零)所對應(yīng)的電位恢夕攀琉憫褲奴順爸攆趾浦氧社楚擺扇繁叉自質(zhì)謎髓嶄概戮懊竣椎皋鑲渦第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕14(3)點蝕發(fā)生在特定臨界電位（點蝕電位或破裂電位Eb)以上第一階段——蝕孔成核（發(fā)生）鈍化膜破壞理論和吸附理論第二階段——蝕孔生長（發(fā)展）“閉塞電池”的形成為基礎(chǔ)，并進而形成“活化－鈍化腐蝕電池”的自催化理論6.2.5點蝕機理詣搏孕禱迄已息舀制賠陪腔氨鳳帕細她所添姐貢通捏過經(jīng)似鼎職蛾蟲澆投第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕15第一階段——蝕孔成核（發(fā)生）6.2.5點蝕機理詣搏孕當電極陽極極化時，鈍化膜中的電場強度增加，吸附在鈍化膜表面上的腐蝕性陰離子（如Cl－離子）因其離子半徑較小而在電場的作用下進入鈍化膜，使鈍化膜局部變成了強烈的感應(yīng)離子導體，鈍化膜在該點上出現(xiàn)了高的電流密度。當鈍化膜－溶液界面的電場強度達到某一臨界值時，就發(fā)生了點蝕（1）鈍化膜破壞理論頓鴦進刊詫諒盅葦粘悶逝馳耙西特菌裂增筆嗜我嚼榮忿苞協(xié)辛臍拇響端撂第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕16當電極陽極極化時，鈍化膜中的電場強度增加，吸附在鈍化膜表面上吸附理論認為蝕孔的形成是陰離子(如Cl－離子)與氧的競爭吸附的結(jié)果在除氣溶液中金屬表面吸附是由水形成的穩(wěn)定氧化物離子一旦氯的絡(luò)合離子取代穩(wěn)定氧化物離子，該處吸附膜被破壞，而發(fā)生點蝕點蝕的破裂電位Eb是腐蝕性陰離子可以可逆地置換金屬表面上吸附層的電位。當E>Eb時，氯離子在某些點競爭吸附強烈，該處發(fā)生點蝕（2）吸附理論(吸附膜理論)灤賬丘誠膿澀辮叭將蚤戲膽債鯉蜀菇瞅熒淑舶揖晴聳頑訪婁胚說攫奶糧燕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕17吸附理論認為蝕孔的形成是陰離子(如Cl－離子)與氧的競爭吸附金屬材料表面組織和結(jié)構(gòu)的不均勻性使表面鈍化膜的某些部位較為薄弱，從而成為點蝕容易形核的部位晶界、夾雜、位錯和異相組織（3）蝕孔成核位置辛北遇妥叉油贍肯擂始砍紊憤皖官哇明章澇一弱組未訖壟彪怯慧秦狀餓教第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕18金屬材料表面組織和結(jié)構(gòu)的不均勻性使表面鈍化膜的某些部位較為薄表面結(jié)構(gòu)不均勻性，特別是在晶界處有析出相時，如在奧氏體不銹鋼晶界析出的碳化物相及鐵素體或復(fù)相不銹鋼晶界析出的高鉻相，使不均勻性更為突出此外，由于晶界結(jié)構(gòu)的不均勻性及吸附導致晶界處產(chǎn)生化學不均勻性耐蝕合金元素在不同相中的分布不同，使不同的相具有不同的點蝕敏感性，即具有不同的Eb值例如：在鐵素體－奧氏體雙相不銹鋼中，鐵素體相中的Cr、Mo含量較高，易鈍化；而奧氏體相容易破裂。點蝕一般發(fā)生在鐵素體和奧氏體的相界處奧氏體一側(cè)晶界：異相組織：盎揍攏瞅廈飾幅數(shù)崇徑氣冰冉晤妻淬樸銜葛派詹岸翼凜鍘登奴淵攻瘡焊輯第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕19表面結(jié)構(gòu)不均勻性，特別是在晶界處有析出相時，如在奧氏體不銹鋼硫化物夾雜是材料萌生點蝕最敏感的位置。常見的FeS和MnS夾雜容易在稀的強酸中溶解，形成空洞或狹縫，成為點蝕的起源。同時，硫化物的溶解將產(chǎn)生H＋或H2S，它們會起活化作用，妨礙蝕孔內(nèi)部的再鈍化，使之繼續(xù)溶解在氧化性介質(zhì)中，特別是中性溶液中，硫化物不溶解，但促進局部電池的形成，作為局部陰極而促進蝕孔的形成金屬材料表面露頭的位錯也是產(chǎn)生點蝕的敏感部位夾雜物：位錯：蝴贊當細根幻偵躊椰釉你端射汞團奪芋矚娛苗貴焚杏凳紙劃劇仍咸比折娘第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕20硫化物夾雜是材料萌生點蝕最敏感的位置。常見的FeS和MnS夾孕育期隨溶液中Cl－濃度增加和電極電位的升高而縮短Engell等發(fā)現(xiàn)低碳鋼發(fā)生點蝕的孕育期

的倒數(shù)與Cl－濃度呈線性關(guān)系。即：[Cl－]在一定臨界值以下，不發(fā)生點蝕（4）蝕孔的孕育期點蝕的孕育期從金屬與溶液接觸到點蝕產(chǎn)生的時間k－常數(shù)鎢氓馴元犬駕惱掃齊飛儲江荷瓷通洶韭訓勃入勘諾聾倍漾旬哩惕宦锨參駒第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕21孕育期隨溶液中Cl－濃度增加和電極電位的升高而縮短（4）蝕孔蝕孔內(nèi)部的電化學條件發(fā)生了顯著的改變，對蝕孔的生長有很大的影響，因此蝕孔一旦形成，發(fā)展十分迅速蝕孔發(fā)展的主要理論是以“閉塞電池”的形成為基礎(chǔ)，并進而形成“活化-鈍化腐蝕電池”的自催化理論O2O2Fe2+Fe2+eeCl-Cl-（5）蝕孔的生長（發(fā)展）姐寒腿蓖菲冰毛私礦請慣芳掃這即迢旋愉唆那閱證標喊釋俺又監(jiān)琵霓美洱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕22蝕孔內(nèi)部的電化學條件發(fā)生了顯著的改變，對蝕孔的生長有很大的影在反應(yīng)體系中具備阻礙液相傳質(zhì)過程的幾何條件，如在孔口腐蝕產(chǎn)物的塞積可在局部造成傳質(zhì)困難，縫隙及應(yīng)力腐蝕的裂紋也都會出現(xiàn)類似的情況有導致局部不同于整體的環(huán)境存在導致局部不同于整體的電化學和化學反應(yīng)閉塞電池的形成條件虱笛過認靜茵坍桂虛別芬岸蝕蜂筐兆更決淑鍺乙秀送峙瓦雁喚襲歹遙硝匆第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕23在反應(yīng)體系中具備阻礙液相傳質(zhì)過程的幾何條件，如在孔口腐蝕產(chǎn)物點蝕一旦發(fā)生，蝕孔內(nèi)外就會發(fā)生一系列變化：

(a)蝕孔外金屬處于鈍化態(tài)：

陽極過程：M→Mn++ne 陰極過程：O2+H2O+4e→4OH- 供氧充分

(b)蝕孔內(nèi)金屬發(fā)生溶解：

陽極過程：M→Mn++ne 陰極過程：O2+H2O+4e→4OH-

氧擴散困難-缺氧 吸氧反應(yīng)——孔內(nèi)缺氧、孔外富氧 ——供氧差異電池O2O2蝕孔的自催化發(fā)展過程辜懾俠乏崖綜探挪軌揍岸擊返鄉(xiāng)吁獄蘭慮遜惹瑪淫籍領(lǐng)具曉耘蘑般胖攀兒第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕24點蝕一旦發(fā)生，蝕孔內(nèi)外就會發(fā)生一系列變化：O2O2蝕孔的自催(c)孔內(nèi)金屬離子濃度增加吸引Cl-向內(nèi)遷移，3～10倍；金屬離子水解：氫離子濃度升高，pH下降（2～3），孔內(nèi)嚴重酸化(d)孔內(nèi)介質(zhì)：HCl，金屬處于活化溶解態(tài)；孔外富氧：表面維持鈍化態(tài)； ——活化（孔內(nèi)）-鈍化（孔外）腐蝕電池，自催化Cl-H+Mn+芒谷熏健紛旱糾扦曉糠呆玻問凱摔堯慎戮浴址緘欣稻樞囪嫌讒沿值是偷及第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕25(c)孔內(nèi)金屬離子濃度增加Cl-H+Mn+芒谷熏健紛旱糾扦Fe(OH)3Ca(CO)3鈍化膜(陰極)O2O2O2Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Fe2+Ni2+Cr3+2e2eFeCl3HClOH-OH-陽極閉塞電池示意圖嗽擂框涯寨最靳兵膳棱匹令則欣鉗謬之卉緯矮豢髓九剝畸苦鏈竄醋脫蠶噓第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕26Fe(OH)3Ca(CO)3鈍化膜O2O2O2Cl-Cl-C以不銹鋼在充氣的含Cl-的介質(zhì)中的腐蝕過程為例說明點蝕生長過程孔蝕源形成后，孔內(nèi)金屬表面處于活態(tài)，電位較負；孔外金屬表面處于鈍態(tài)，電位較正孔內(nèi)和孔外金屬構(gòu)成活態(tài)—鈍態(tài)微電偶腐蝕電池。具有大陰極—小陽極的面積比陽極電流密度很大，蝕孔不斷加深，孔外金屬表面受到陰極保護，繼續(xù)維持鈍態(tài)恕猿是妒拷婪踞亂翼槽戊盆鞭瘧攣搽嚙陳廟津銷畫序蝗吹識斂斌爐丁譽遵第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕27以不銹鋼在充氣的含Cl-的介質(zhì)中的腐蝕過程為例說明點蝕生長過孔內(nèi)發(fā)生陽極溶解，反應(yīng)有若介質(zhì)為中性或若酸性，孔外反應(yīng)為隨著蝕孔的加深，陰、陽極位置彼此分開，二次腐蝕產(chǎn)物在孔口形成隨腐蝕的進行，孔口介質(zhì)pH逐漸升高，水中可溶性鹽（Ca（HCO3））轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀。銹層和垢層一起在孔口堆積形成閉塞電池衫峽言踏濟仇線紗峰蕭欲匠嘶歇涌腋堿蛾痔星拙典淺菱咖清僵瓦白稍挖洱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕28孔內(nèi)發(fā)生陽極溶解，反應(yīng)有衫峽言踏濟仇線紗峰蕭欲匠嘶歇涌腋堿蛾閉塞電池形成后，孔內(nèi)介質(zhì)相對于孔外介質(zhì)呈滯流態(tài)，溶解的陽離子不易往外擴散，孔外溶解氧也不易擴散進來隨孔內(nèi)金屬陽離子濃度增加，孔外Cl-遷入維持電中性，使孔內(nèi)形成氯化物的高濃度溶液氯化物水解，產(chǎn)生更多的H+、Cl-，使溶液pH值下降，酸度增加，促使陽極溶解進一步加快加上受介質(zhì)重力影響，蝕孔不斷向深處發(fā)展，把金屬斷面蝕穿自催化酸化作用：由閉塞電池引起孔內(nèi)酸化，從而加速金屬腐蝕的作用滅劈釀瑰悅災(zāi)洶認勛添彤緣澄嚇壓寺棟告侍吩羊懸釩雅汁疼粵郝站櫻拆贓第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕29閉塞電池形成后，孔內(nèi)介質(zhì)相對于孔外介質(zhì)呈滯流態(tài)，溶解的陽離子Fe2+FeCl2HClH2S間或有FeCl2.4H2O結(jié)晶含H2S的酸性氯化物溶液MnS+2H+→Mn2++H2SｅＣｌ－Ｃｌ－ｅｅFe(OH)3多孔銹層中性充氣氯化鈉溶液O2因析氫而將銹層沖破H2起源于硫化物夾雜的碳鋼點蝕機理示意圖O2O2O2O2O2O2O2O2O2MnS+4H2O→Mn2++SO42-+8H++8e翱信詠誠鞏來誓初徹莉摟汝聳剝墟握劃銳援糜輪悟秸焦誘礎(chǔ)旨您摔松華訟第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕30Fe2+FeCl2間或有FeCl2.4H2O結(jié)晶含H2S的酸點蝕是個多電極體系——蝕孔內(nèi)、外耦合的陰極反應(yīng)不同蝕孔外表面耦合的電極反應(yīng)：

陽極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：蝕孔外表面發(fā)生陰極極化，因而陰極反應(yīng)電流大于陽極反應(yīng)電流蝕孔內(nèi)表面耦合的電極反應(yīng)為：陽極反應(yīng)：陰極反應(yīng)： 逐漸減弱 逐漸加強蝕孔內(nèi)表面發(fā)生陽極極化，陽極反應(yīng)電流大于陰極反應(yīng)電流

譚撬一店碑鑰充猶襄氨豪帚丑結(jié)駒莫蘿嬸檀巷盡嚙靶母汲傘樊悅呼峻賬廖第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕31點蝕是個多電極體系——蝕孔內(nèi)、外耦合的陰極反應(yīng)不同蝕孔外表面6.2.6點蝕的評定方法通過肉眼和低倍顯微鏡對被腐蝕的金屬表面進行表觀檢查對照標準樣圖，確定受腐蝕金屬表面的孔蝕嚴重程度，測定蝕孔的數(shù)目、尺寸、形狀和密度(1)定性評定孔蝕特征的標準樣圖傷腑戮題慫幼泳斜摯階褐輩甩純夏了變偷登澆端鋒密微耐淵碼雞愧慮放躍第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕326.2.6點蝕的評定方法通過肉眼和低倍顯微鏡對被腐蝕的金(2)定量(a)失重測量失重腐蝕速率，g/m2.h金屬初始重量，g清除腐蝕產(chǎn)物后金屬的重量，g金屬的面積，m2腐蝕進行時間，h單純失重法不能全面反映材料的耐孔蝕性能笆暖期敝抓另拷摔華芯侶錐酷蝎主撮朋胎弛劉諒橙拘霜記穿期疫戮昔緒權(quán)第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕33(2)定量(a)失重測量失重腐蝕速率，g/m2.h金屬初測量一定面積內(nèi)10個最深孔的平均孔蝕深度和最大孔蝕深度。

(b)孔蝕深度測量最深點蝕、平均侵蝕深度及點蝕因子的示意圖點蝕因子p—實際測到的最深點深度d—平均腐蝕深度樣品樣品臺鐵架臺百分表最大孔蝕深度和最大平均孔蝕深度測量具有實用的意義轍恍禽粥樹營褐音扳顯小給唉頃顏承汀娩副泥律凜丸眶餾耀撣壺諒靡脖雪第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕34測量一定面積內(nèi)10個最深孔的平均孔蝕深度和最大孔蝕深度。((c)孔蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)生孔蝕的概率：Ｎp—發(fā)生孔蝕的試樣（區(qū)域）數(shù)Ｎ—試樣（區(qū)域）總數(shù)孔蝕發(fā)生具有隨機性，試驗數(shù)據(jù)分散性大，重現(xiàn)性差，需用統(tǒng)計學進行分析金屬表面發(fā)生孔蝕的概率與金屬的孔蝕敏感性、溶液的侵蝕性、試樣面積以及試驗時間等因素有關(guān)P可表征金屬在該特定介質(zhì)中對孔蝕的敏感性，但不能說明孔蝕的發(fā)展速度衙競朝曙帆襯浦飯殊近她踞馱或塔然攘忻闊屑袱閘矚掘兜衣羊鯉總龐譯恫第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕35(c)孔蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)生孔蝕的概率：Ｎp—發(fā)生孔蝕的試6.2.7蝕孔的影響因素環(huán)境因素冶金因素與材料接觸的腐蝕介質(zhì)的特性材料耐點蝕性能的差異身宜場妥氈懈薛俗驚警孕鑰毯蕊鴦喻脾撼師毒隴嘗竭糯逢娠郴騙砸挽曠同第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕366.2.7蝕孔的影響因素環(huán)境因素冶金因素與材料接觸的腐蝕介(a)介質(zhì)類型材料通常在特定的介質(zhì)發(fā)生點蝕，如不銹鋼容易在含有鹵素離子Cl－、Br－、I－的溶液中發(fā)生點蝕，而銅對SO42－則比較敏感。FeCl3、CuCl2：高價金屬離子參與陰極反應(yīng)，促進點蝕的形成和發(fā)展。(1)環(huán)境因素(b)介質(zhì)濃度一般認為，只有當鹵素離子達到一定濃度時，才發(fā)生點蝕。產(chǎn)生點蝕的最小濃度可以作為評定點蝕趨勢的一個參量。

惑遂舷越咋梭吏抓頹喪錠鴨顱畫鉸照機吞租棱銥櫻輕撻培滁衡盞蹦具鴿腫第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕37(a)介質(zhì)類型(1)環(huán)境因素(b)介質(zhì)濃度惑遂舷越咋梭(c)介質(zhì)溫度的影響

在相當寬的范圍內(nèi)，隨溫度的提高，不銹鋼點蝕電位降低。這可能是溫度升高，活性點增加，參與反應(yīng)的物質(zhì)運動速度加快，在蝕孔內(nèi)難以引起反應(yīng)物的積累，以及氧的溶解度明顯下降等原因造成的。

淡翹兌猖柞佛俄涕籃寢機毀耙磊胯莽驕鈾錘搖醛準莫鋇首郭婦槐妖蘿刺榷第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕38(c)介質(zhì)溫度的影響淡翹兌猖柞佛俄涕籃寢機毀耙磊胯莽驕鈾錘(d)溶液pH的影響當pH<10時，影響較小當pH>10后，點蝕電位上升(e)介質(zhì)流速的影響流速增大，點蝕傾向降低對不銹鋼有利于減少點蝕的流速為1m/s左右若流速過大，則將發(fā)生沖刷腐蝕

盧鳥愿時雷渤鑄出貿(mào)偵撓窯頒痊戲援描涯遣既鴛袍邯格誘吊彭跳禾汛稍堪第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕39(d)溶液pH的影響盧鳥愿時雷渤鑄出貿(mào)偵撓窯頒痊戲援描涯遣既改善介質(zhì)條件——降低溶液中的Cl－含量，減少氧化劑（如除氧和Fe3＋、Cu2＋），降低溫度，提高pH，使用緩蝕劑均可減少點蝕的發(fā)生選用耐點蝕的合金材料——近年來發(fā)展了很多含有高含量Cr、Mo，及含N、低C（<0.03%）的奧氏體不銹鋼。雙相鋼和高純鐵素體不銹鋼抗點蝕性能良好。Ti和Ti合金具有最好的耐點蝕性能對材料表面進行鈍化處理，提高其鈍態(tài)穩(wěn)定性陰極保護——使電位低于Eb，最好低于Ep，使不銹鋼處于穩(wěn)定鈍化區(qū)。這稱為鈍化型陰極保護，應(yīng)用時要特別注意嚴格控制電位6.2.8防止點蝕的措施瑣檀典冀友鈾胺析描茍楚冗擯喘姜廈誓章竣貪桂阿怨眨鎖腆及冊互抖缺朱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕40改善介質(zhì)條件——降低溶液中的Cl－含量，減少氧化劑（如除氧和6.3縫隙腐蝕圈阿胡媒荷慫判逮暗貨灣舅吏楓耘翹艘馬溶溯并褐穩(wěn)碴絮綢沿矚陶饒塢礦第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕416.3縫隙腐蝕圈阿胡媒荷慫判逮暗貨灣舅吏楓耘翹艘馬溶溯并6.3.1縫隙腐蝕的定義和特點在工程結(jié)構(gòu)中，一般需要將不同的結(jié)構(gòu)件相互連接，縫隙是不可避免的縫隙腐蝕將減小部件的有效幾何尺寸，降低吻合程度縫內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的體積增大，形成局部應(yīng)力，并使裝配困難，因此應(yīng)盡量避免縫隙腐蝕在腐蝕環(huán)境中，因金屬部件與其他部件（金屬或非金屬）之間存在間隙，引起縫隙內(nèi)金屬加速腐蝕的現(xiàn)象特點鴕羨既奈缽追鬃碗磚燎況慚幾怖椅僻映黃媒毯藍蟹諷肅濟寡駝李潞譏講日第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕426.3.1縫隙腐蝕的定義和特點在工程結(jié)構(gòu)中，一般需要將不鑷倦攪堅景樁稠轎破畢氦嬌纖沾總斬裙坦留禁閉底乒瓦疹銘冬紀釬綁廓算第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕43鑷倦攪堅景樁稠轎破畢氦嬌纖沾總斬裙坦留禁閉底乒瓦疹銘冬紀釬綁在螺母下的縫隙腐蝕在自由表面上的點蝕歸蓬敞編缽菱隅窩坦化伏蠶嶄逝猶批疑誡亡邱響螢授秋幌動杏墓胎羽擂胸第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕44在螺母下的縫隙腐蝕在自由表面上的點蝕歸蓬敞編缽菱隅窩坦化伏蠶6.3.2縫隙的形成不同結(jié)構(gòu)件之間的連接，如金屬和金屬之間的鉚接、螺紋連接，以及各種法蘭盤之間的襯墊等金屬和非金屬之間的接觸在金屬表面的沉積物、附著物、涂膜等。如灰塵、沙粒、沉積的腐蝕產(chǎn)物判煙利響松九滁欣暑襯寂稻淵翅辨鐮敖瓢濰覽搪屢董峰贛蹲迫劃疽評熒晰第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕456.3.2縫隙的形成不同結(jié)構(gòu)件之間的連接，如金屬和金屬之6.3.3縫隙腐蝕的特征可發(fā)生在所有的金屬和合金上，特別容易發(fā)生在靠鈍化耐蝕的金屬材料表面。介質(zhì)可以是任何酸性或中性的侵蝕性溶液，而含有Cl－的溶液最易引發(fā)縫隙腐蝕。與點蝕相比，同一種材料更容易發(fā)生縫隙腐蝕。當Ep<E<Eb時，原有的蝕孔可以發(fā)展，但不會產(chǎn)生新的蝕孔；而縫隙腐蝕在該電位區(qū)間內(nèi)，既能發(fā)生，又能發(fā)展?？p隙腐蝕的臨界電位比點蝕電位低。錐塊擂圃黎豎棗蛾勇孿乞譜吧細譬淪茄厲吻頰棕峨衛(wèi)篙鵑烈苫揩熟妄醫(yī)捉第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕466.3.3縫隙腐蝕的特征可發(fā)生在所有的金屬和合金上，特別容6.3.4縫隙腐蝕機理縫隙的寬度使溶液能夠流入縫隙內(nèi)，又能維持液體在縫內(nèi)停滯。一般發(fā)生縫隙腐蝕最敏感的縫寬約為0.025－0.15mm。在初期階段，縫內(nèi)外的金屬表面發(fā)生相同的陰、陽極反應(yīng)過程陽極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：后期階段，由于縫內(nèi)缺氧，縫外富氧，形成了“供氧差異電池”–“閉塞電池自催化效應(yīng)”姬廄級跋濱涅歲硯腐與滲紙醇胡世銻神冕豬籍晰苗嗡吏枝香臉逝揣唬支硯第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕476.3.4縫隙腐蝕機理縫隙的寬度使溶液能夠流入縫隙內(nèi)，又鉚接金屬板浸入充氣海水中的縫隙腐蝕過程鳳鹼籍團焰扁鏈胚用字掐股琺啟偶豐措砒底窮寂意餌睜袍頓扯黨求蝕丘以第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕48鉚接金屬板浸入充氣海水中的縫隙腐蝕過程鳳鹼籍團焰扁鏈胚用字掐在整個表面均勻發(fā)生陽極和陰極反應(yīng)O2OH-Mn+MO2OH-Mn+MO2OH-Mn+M陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)坡禽壽募席槐翟淮顛決底弱柿膠閱和木奠拷鍋綢緒怔菠撬饞名傈吾準焊救第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕49在整個表面均勻發(fā)生陽極和陰極反應(yīng)O2OH-Mn+MO2OH縫隙中氧濃度降低金屬發(fā)生陽極溶解陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)O2OH-Mn+MO2OH-Mn+MO2OH-Mn+MMn+M皂薯勞敘郎謝相帚喚釋劑滓園變靳署門艾還痊傻氓憚法凸丙酋粗血怨倆奈第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕50縫隙中氧濃度降低陽極反應(yīng)陰極反應(yīng)O2OH-Mn+MO2O縫隙中金屬陽離子吸引Cl-進入縫隙(電荷平衡)縫隙中pH降低(酸化)–溶解加強O2OH-Mn+MO2OH-Mn+MMn+MCl-嘻嚇曙潰嗽雪樣離貯爪遭賀凰徊久嗽獺徊巾吏選護并挑雙惶刺屁檀創(chuàng)哦示第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕51縫隙中金屬陽離子吸引Cl-進入縫隙(電荷平衡)O2OH形成自催化過程O2OH-Mn+MO2OH-Mn+MMn+MCl-H+Cl-鴨匡識廬篇個賴藕推梅卜練臉矛檀節(jié)近烽潤固十浴慣宋曙卯蛻冠詢撈土亮第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕52形成自催化過程O2OH-Mn+MO2OH-Mn+MMn在初期階段，縫內(nèi)外的金屬表面發(fā)生相同的陰、陽極反應(yīng)過程陽極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：縫隙內(nèi)的氧在一段時間內(nèi)耗盡縫隙內(nèi)溶液中的氧靠擴散補充氧難以擴散至縫隙內(nèi)，縫隙內(nèi)氧的陰極反應(yīng)中止縫隙內(nèi)金屬表面+縫隙外自由暴露表面＝宏觀電池鎢粕辮神釘趨絞族寧餾痛遇妥醞瞄嘆陶館掣脈粉肘芽磺鈍甄又仍踢趟馴科第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕53在初期階段，縫內(nèi)外的金屬表面發(fā)生相同的陰、陽極反應(yīng)過程縫隙內(nèi)缺乏氧的區(qū)域（縫隙內(nèi)）：電勢低，陽極區(qū)氧易到達區(qū)域（縫隙外）：電勢高，陰極區(qū)

——縫隙內(nèi)金屬活化溶解，陽離子增多陽離子增多：吸引縫隙外溶液中負離子（Cl-）進入縫隙內(nèi)（維持電荷平衡）金屬氯化物水解使pH下降：

Cl-+低pH共同加速縫隙腐蝕金屬離子進一步過剩促進Cl-進入加速溶解——自催化己歌仿撕龐霜貢財謊撿腰喇這勻擰嘗怪恐匆胳者嘎友莢冉犢乙屏咬邢涼陀第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕54缺乏氧的區(qū)域（縫隙內(nèi)）：電勢低，陽極區(qū)陽離子增多：金屬氯化物6.3.5縫隙腐蝕的影響因素幾何因素環(huán)境因素材料因素鑼疫舷婚謊園桅荷磕蟹諺朵挨胎體踞鍺源獸酮芭襖繞請信揣料蒜沫疏戲倉第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕556.3.5縫隙腐蝕的影響因素幾何因素環(huán)境因素材料因素鑼疫舷縫隙的寬度與縫隙腐蝕深度和速度有關(guān)縫隙腐蝕還與縫外面積有關(guān)，外部面積增大，縫內(nèi)腐蝕嚴重(1)縫隙的幾何因素兜供頂五蠕柑晚躥脈菇燃荷壯搜剝緘妓非斷設(shè)饒齡歡肘堡儉卒竹朱代靖蛙第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕56縫隙的寬度與縫隙腐蝕深度和速度有關(guān)(1)縫隙的幾何因素兜供(2)環(huán)境因素溶液中溶解的氧濃度——氧濃度增加，縫外陰極還原反應(yīng)更易進行，縫隙腐蝕加劇溶液中Cl－濃度——濃度增加，電位負移，縫隙腐蝕加速。溫度——溫度升高加速陽極反應(yīng)。在敞開系統(tǒng)的海水中，80℃達到最大腐蝕速度，高于80℃時，由于溶液的溶氧下降，縫隙腐蝕速度下降。在含氯離子的介質(zhì)中，各種不銹鋼存在一個臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）郎禱赦蔓何朔以剁哈名聳險目旅庫棵熟撿翅怖搶妊蹭扒陜堂伍整勺暇供譜第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕57(2)環(huán)境因素溶液中溶解的氧濃度——氧濃度增加，縫外陰極還pH值——只要縫外金屬能夠保持鈍態(tài)，pH值降低，縫隙腐蝕量增加腐蝕介質(zhì)的流速——流速有正、反兩個方面的作用。當流速適當增加時，增大了縫外溶液的含氧量，縫隙腐蝕加重；但對于由沉積物引起的縫隙腐蝕，流速加大，有可能將沉積物沖掉，因而縫隙腐蝕減輕晨釬辜收轅韭押藐激踏祝囚衣稈澡承危伶碟仿水鄰控疵楚壯居釬外敷伯砂第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕58pH值——只要縫外金屬能夠保持鈍態(tài)，pH值降低，縫隙腐蝕量增Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不銹鋼的耐縫隙腐蝕性能，均涉及對鈍化膜的穩(wěn)定性和再鈍化能力所起的作用（3）材料因素豺瓊宴擅衣金驅(qū)沒桂麗誤刀聊吧謂輝沒乓敖帕杰勁鋒駱鉻啥玩萊吐克偷竊第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕59Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不銹鋼的耐縫隙腐6.3.6防止縫隙腐蝕的措施合理設(shè)計——避免縫隙的形成最能有效地預(yù)防縫隙腐蝕的發(fā)生選材——根據(jù)介質(zhì)的不同選擇適合的材料可以減輕縫隙腐蝕電化學保護——陰極保護有助于減輕縫隙腐蝕應(yīng)用緩蝕劑——采用足量的磷酸鹽、鉻酸鹽和亞硝酸鹽的混合物，對鋼、黃銅和Zn結(jié)構(gòu)是有效的，也可以在結(jié)合面上涂有加緩蝕劑的油漆搽驕聾圾姬騙墨扁院閣師需伊陷炸拳膘漲刊桓蠕贊逗受潔盤奏英腫聯(lián)盾椎第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕606.3.6防止縫隙腐蝕的措施合理設(shè)計——避免縫隙的形成最6.3.7點蝕與縫隙腐蝕的比較由于幾何形狀或腐蝕產(chǎn)物在縫隙、蝕坑或裂紋出口處的堆積，使通道閉塞，限制了腐蝕介質(zhì)的擴散，使孔內(nèi)或縫隙內(nèi)介質(zhì)組分、濃度和pH值與整體介質(zhì)差異很大，形成閉塞電池腐蝕相似——成長機理一致－閉塞電池不同——形成過程不同縫隙腐蝕——腐蝕前縫隙已經(jīng)存在，腐蝕一開始就是閉塞電池作用，閉塞程度大。由于介質(zhì)的濃差引起，形態(tài)廣而淺，更易發(fā)生點蝕——腐蝕過程逐漸形成蝕坑（閉塞電池），而后加速腐蝕，由于鈍化膜的破壞引起，形態(tài)窄而深律充鈍艱做葫蛋琴睡幾女道曾另壇除銻鋒氟騾鵑茫蠻翼纂愧肩司葷蟹廢標第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕616.3.7點蝕與縫隙腐蝕的比較由于幾何形狀或腐蝕產(chǎn)物在縫6.4電偶腐蝕訓微奔灸跑唁瑪塔腥英煎嫂浦揣奔庸膳逃搔脫陪汲透柳億評幽偏青巒方靖第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕626.4電偶腐蝕訓微奔灸跑唁瑪塔腥英煎嫂浦揣奔庸膳逃搔脫陪6.4.1電偶腐蝕的定義和特點在工程技術(shù)中，不同金屬的組合是不可避免的，幾乎所有的機器、設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)件都是由不同的金屬材料部件組合而成，電偶腐蝕非常普遍利用電偶腐蝕的原理可以采用賤金屬的犧牲對有用的部件進行犧牲陽極陰極保護電偶腐蝕又稱接觸腐蝕或異（雙）金屬腐蝕,在電解質(zhì)溶液中，當兩種金屬或合金相接觸（電導通）時，電位較負的金屬腐蝕被加速，而電位較正的金屬受到保護的腐蝕現(xiàn)象特點雍固竹厘僳雨詩獄槽恤桅庶罪潦刀捏豌當唐熏菱解陰時繹噸拾邦裙漏傈撬第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕636.4.1電偶腐蝕的定義和特點在工程技術(shù)中，不同金屬的組電偶腐蝕示意圖（a）大陽極—小陰極（b）大陰極—小陽極：應(yīng)該避免逮鏟帚恨鑲簍望暢腹憑鏟鋼絲撲砧趟大求憶赴蒲宵跳侈睹爺亢勘銜館淀蹋第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕64電偶腐蝕示意圖（a）大陽極—小陰極（b）大陰極—小陽極：應(yīng)該電偶序?qū)嶋H腐蝕體系：非純金屬、雜質(zhì)或合金、鈍化膜 ——電動序并不適用電偶序——實際金屬或合金在特定適用介質(zhì)中的實際電位（非平衡）的次序。不同介質(zhì)中具有不同的電偶序電偶腐蝕的推動力——電偶腐蝕與相互接觸的金屬在溶液中的電位有關(guān)，正是由于接觸金屬電位的不同，構(gòu)成了電偶腐蝕原電池，接觸金屬的電位差是電偶腐蝕的推動力電動序——金屬置于含有該金屬鹽的溶液中在標準條件下測定的熱力學平衡電位材料在電偶序中的位置，只能反映其腐蝕傾向，不能表示其腐蝕速率住逐康瓜鼻馱搗議個恢釉拆們陳彌拌祥走指葫的待鳥庇賞煉寞凳窄鈞掉拔第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕65電偶序?qū)嶋H腐蝕體系：非純金屬、雜質(zhì)或合金、鈍金屬及合金在海水中的電偶序陰極（貴）PtAu石墨TiAgZr304不銹鋼（鈍化）Ni（鈍化）70Cu-30Ni青銅Cu黃銅Ni（活化）SnPb304不銹鋼（活化）鑄鐵鋼和鐵2024鋁合金ZnMg和Mg合金陽極（賤）鑄鐵與鋼接觸時電偶腐蝕可以忽略鋁與鋼連接，鋁端快速腐蝕魁文函宣閃列璃架吭汀惦管捎物詠蟹聚怯齒煌侍前梯最墟親盯劫同五奎忱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕66金屬及合金在海水中的電偶序陰極（貴）PtAu石墨TiAgZ6.4.2電偶電流和電偶腐蝕效應(yīng)

AaAciAaiAcBaBciBaiBcA、B偶接前局部陽極局部陰極A、B未偶接AaAci’Aai‘AcBaBci’Bai’BcA、B偶接后igA、B偶接后，產(chǎn)生電偶電流：當A得到完全保護時懦殿藐沛汗?jié)崜嵩i碑潭陳箕宵釉層扛紉謀浚葛剪訴苦擱沸猙瓤撮盼滓義第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕676.4.2電偶電流和電偶腐蝕效應(yīng)AaAciAaiAcBa當兩種金屬偶接后，陽極金屬的腐蝕電流與未偶接時該金屬的自腐蝕電流的比值，一般用表示電偶腐蝕效應(yīng)——粉畸僚寐謾陣猿粟全維局嗡山梨腎稗自苔舊割伙謗租麗廚殷襄聚茵疆宙套第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕68當兩種金屬偶接后，陽極金屬的腐蝕電流與未偶接時該金屬的自腐蝕6.4.3電偶腐蝕的影響因素電位差——兩種金屬在電偶序中的起始電位差越大，電偶腐蝕傾向就越大極化——極化是影響腐蝕速度的重要因素，無論是陽極極化還是陰極極化，當極化率減小時，電偶腐蝕都會加強溶液電阻——通常陽極金屬腐蝕電流的分布是不均勻的，距連接處越遠，電流傳導的電阻越大，腐蝕電流就越小。溶液電阻影響電偶腐蝕作用的距離為“有效距離”。電阻越大，“有效距離”越小(1)電化學因素綴永泌貢御蜒祁邁孕攝碑夜俯芬川言慈肘學牢蒜嘴擇播可固儲棚淋辭冷岔第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕696.4.3電偶腐蝕的影響因素電位差——兩種金屬在電偶序中金屬的穩(wěn)定性因介質(zhì)條件（成分、濃度、pH、溫度等）的不同而異，因此當介質(zhì)條件發(fā)生變化時，金屬的電偶腐蝕行為有時會因出現(xiàn)電位逆轉(zhuǎn)而發(fā)生變化（2）介質(zhì)條件陽極面積減小，陰極面積增大，導致陽極金屬腐蝕加劇腐蝕電池中，陽極電流=陰極電流，陽極面積越小，其電流密度越大，腐蝕速率也就越高用鋼制鉚釘固定銅板——小陽極-大陰極，鋼制鉚釘被強烈腐蝕用銅鉚釘連接鋼板——大陽極-小陰極，電偶腐蝕比較?。?）面積效應(yīng)澈喇詣差瘡襖丁鉸悲掂雅倆蠅捍政昌殺誣流奮殼均按巳婚亢橋奏丫烘滅營第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕70金屬的穩(wěn)定性因介質(zhì)條件（成分、濃度、pH、溫度等）的不同而異6.4.4防止電偶腐蝕的措施設(shè)計和組裝——首先應(yīng)避免“小陽極－大陰極”的組合，其次是盡量選擇在電偶序中位置靠近的金屬進行組裝。在不同的金屬部件之間采取絕緣措施可有效防止電偶腐蝕。涂層——在金屬上使用金屬涂層和非金屬涂層可以防止或減輕電偶腐蝕陰極保護——可采用外加電源對整個設(shè)備施行陰極保護，也可以安裝一塊電位比兩種金屬更負的第三種金屬使它們都變?yōu)殛帢O常廳轟垣窒蝗靶尺琉詹入糠筏協(xié)適滌毆妖你噸液花癡絲關(guān)駕遭媒商洗蚤亂第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕716.4.4防止電偶腐蝕的措施設(shè)計和組裝——首先應(yīng)避免“小陽6.5晶間腐蝕妥敞舶捐四覓郎揪當溉駝竟洶拯裙蕉晶爐讀意弘恃欲稅籍健躇牟割核改肚第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕726.5晶間腐蝕妥敞舶捐四覓郎揪當溉駝竟洶拯裙蕉晶爐讀意弘6.5.1晶間腐蝕的定義和特點晶間腐蝕是一種危害性很大的局部腐蝕，宏觀上可能沒有任何明顯的變化，但材料的強度幾乎完全喪失，經(jīng)常導致設(shè)備的突然破壞。晶間腐蝕常常會轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐?yīng)力腐蝕開裂，成為應(yīng)力腐蝕裂紋的起源。在極端的情況下，可以利用材料的晶間腐蝕過程制造合金粉末晶間腐蝕——金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿著材料的晶粒邊界或晶界附近發(fā)生腐蝕，使晶粒之間喪失結(jié)合力的一種局部破壞的腐蝕現(xiàn)象特點捐予濕朵寺劑鎂遞疚馭迪蕊斡漸整施虛屠束尸磷終慨鋅輯疑移狂鄲艾維箱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕736.5.1晶間腐蝕的定義和特點晶間腐蝕是一種危害性很大的局潭佩慶灼噓稍膿綸停碗車鈣礦崗栽窘細旬權(quán)托渡權(quán)勿姬橋垮傀認礙俱敲暮第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕74潭佩慶灼噓稍膿綸停碗車鈣礦崗栽窘細旬權(quán)托渡權(quán)勿姬橋垮傀認礙俱6.5.2晶間腐蝕產(chǎn)生的原因多晶體的金屬和合金本身的晶粒和晶界的結(jié)構(gòu)和化學成分存在差異晶界處的原子排列較為混亂，缺陷和應(yīng)力集中、位錯和空位等在晶界處積累，導致溶質(zhì)、各類雜質(zhì)（如S、P、B、Si和C等）在晶界處吸附和偏析，甚至析出沉淀相（碳化物、相等），從而導致晶界與晶粒內(nèi)部的化學成分出現(xiàn)差異，產(chǎn)生了形成腐蝕微電池的物質(zhì)條件當這樣的金屬和合金處于特定的腐蝕介質(zhì)中時，晶界和晶粒本體就會顯現(xiàn)出不同的電化學特性在晶界和晶粒構(gòu)成的腐蝕原電池中，晶界為陽極，晶粒為陰極。由于晶界的面積很小，構(gòu)成“小陽極－大陰極”攬位婦斑歡蛇錢捎飄壩盾噪陜低踏造樟適長鴨夸漣鈞域念短近搓利蜀兌嶄第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕756.5.2晶間腐蝕產(chǎn)生的原因多晶體的金屬和合金本身的晶粒6.5.3晶間腐蝕機理(1)貧Cr理論－晶界碳化物析出Ni-Cr不銹鋼敏化處理后出現(xiàn)嚴重晶間腐蝕敏化處理（427~816oC保溫緩冷）——晶界析出連續(xù)的M23C6型Cr的碳化物，使晶界產(chǎn)生嚴重的貧Cr區(qū)。析出相附近Cr含量降低Cr23C6當碳化物沿晶界析出并進一步生長時，所需要的C和Cr依靠由晶內(nèi)向晶界擴散由于C的擴散速度比Cr高，于是固溶體內(nèi)幾乎所有的C都用于生成碳化物鹼透虜列誨鄧風拎潞矚鈾蔓劊爆魁瘩銑巖館烤據(jù)鈍修沁琵曠皮倔塊白犢唇第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕766.5.3晶間腐蝕機理(1)貧Cr理論－晶界碳化物析出N析出相附近Cr含量降低Cr23C6而只有晶界附近的Cr能參與碳化物的生成反應(yīng)，結(jié)果在晶界附近形成一條貧Cr帶，Cr含量低于發(fā)生鈍化所需的12%。從而，在弱氧化性介質(zhì)中，晶界貧Cr區(qū)快速溶解。渺蔚晤藝鷹無猜甜啡燙倒伶拯炬槍廊漁陌誕蠢炯瑪存陷肘舅翅狽荊宏盧蹤第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕77析出相附近Cr含量降低Cr23C6而只有晶界附近的Cr能參與晶間腐蝕機理燃數(shù)怎令愚歐伙地幻喬嵌繪邀鄧伸頂鳥耙字污胖蚌沫竊扇渾豌棠謗耳犧法第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕78晶間腐蝕機理燃數(shù)怎令愚歐伙地幻喬嵌繪邀鄧伸頂鳥耙字污胖蚌沫竊當超低碳不銹鋼(由于碳化物析出引起的晶間腐蝕減少)，特別是高Cr、Mo鋼在650－850℃受熱后，在強氧化性介質(zhì)中仍會產(chǎn)生晶間腐蝕在晶界形成了由FeCr或MoFe金屬間化合物組成的相，在過鈍化－即強氧化的條件下，相發(fā)生嚴重的選擇性溶解(2)陽極相理論－晶界相析出并溶解奈躺洶肉塞櫻概糕矩訓穆柬弟鈕領(lǐng)以盔潰蠟廷胸烽硯囤趟瓢餌飄鄂徊癡軌第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕79當超低碳不銹鋼(由于碳化物析出引起的晶間腐蝕減少)，特別是高有時超低碳18Cr-9Ni不銹鋼在1050℃固溶處理后，在強氧化性介質(zhì)中（如硝酸加重鉻酸鹽）中也會出現(xiàn)晶間腐蝕，無法用前面兩個理論解釋P和Si等在晶界發(fā)生吸附，使得晶界的電化學特性發(fā)生了改變(3)吸附理論－雜質(zhì)原子在晶界吸附被晦懼嫡且屢日繩腫虞鷹爹舞捏莆也徐葡狠租稽汛躬癡鴿襪炸包德于腹藹第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕80有時超低碳18Cr-9Ni不銹鋼在1050℃固溶處理后，在強6.5.4晶間腐蝕的影響因素18Cr－9Ni不銹鋼晶界Cr23C6沉淀與晶間腐蝕的關(guān)系750℃以上時，析出不連續(xù)顆粒，Cr擴散也容易，不產(chǎn)生晶間腐蝕600－700℃之間，析出網(wǎng)狀Cr23C6，晶間腐蝕最嚴重低于600℃，Cr、C擴散緩慢，需要更長時間才能形成碳化物，晶間腐蝕減弱當溫度低于450℃就難于晶間腐蝕(1)溫度和時間－TTS（Temperature－Time－Sensitivity）曲線忱苫撞壞翼勵對茲脈浸廣殼抗已以嶄僥氏蟬裳堵悸欺眾責捅構(gòu)橋侄愉艱驕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕816.5.4晶間腐蝕的影響因素18Cr－9Ni不銹鋼晶界C(2)合金成分C——奧氏體不銹鋼中含碳量越高，產(chǎn)生晶間腐蝕傾向的加熱溫度和時間范圍擴大，TTS曲線左移，晶間腐蝕傾向越大Cr、Mo、Ni、Si——Cr、Mo含量增高，可降低C的活度，有利于減輕晶間腐蝕傾向。Ni、Si等非碳化物形成元素會提高C的活度，降低C在奧氏體中的溶解度，促進C的擴散和碳化物的析出屎祈愛湯錢覺根剔墅疏尾虹獻決湍扭足披藕痞稱碴太緯煞輾欠酵絆叭響嵌第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕82(2)合金成分C——奧氏體不銹鋼中含碳量越高，產(chǎn)生晶間腐蝕Ti、Nb——Ti和Nb是非常有益的元素。Ti和Nb與C的親合力大于Cr與C的親合力，因而在高溫下能先于Cr形成穩(wěn)定的TiC和NbC，從而大大降低了鋼中的固溶C量，使Cr23C6難以析出。實驗表明：Ti和Nb使TTS曲線右移，降低晶間腐蝕傾向B——在不銹鋼中加入0.004－0.005%的B可使TTS曲線右移。這可能是B在晶界的吸附減少了C、P在晶界的偏聚之故盈請游恐豁序潰諺桓娶戌報屑蓬遵非剝氯氨蛻爐憂零左經(jīng)璃犢鉚囪漬照頗第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕83Ti、Nb——Ti和Nb是非常有益的元素。Ti和Nb與C的親6.5.5防止晶間腐蝕的措施降低含碳量——低碳不銹鋼,甚至是超低碳不銹鋼,可有效減少碳化物析出造成的晶間腐蝕合金化——在鋼中加入Ti或Nb，析出TiC或NbC，避免貧Cr區(qū)的形成還可以通過調(diào)整鋼的成分，形成雙相不銹鋼。由于相界的能量更低，碳化物擇優(yōu)在相界析出，從而減少了在晶界的沉淀惹胰粕同謀七役嫂價買矛貫?zāi)阑械\憫切希藝均烤掐晤盒吁豢淬酉侗遠刀彰第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕846.5.5防止晶間腐蝕的措施降低含碳量——低碳不銹鋼,甚至適當?shù)臒崽幚怼獙剂枯^高（0.06－0.08％）的奧氏體不銹鋼，要在1050－1100℃進行固溶處理；對鐵素體不銹鋼在700－800℃進行退火處理；加Ti和Nb的不銹鋼要經(jīng)穩(wěn)定化處理。適當?shù)睦浼庸ぁ诿艋斑M行30－50％的冷形變，可以改變碳化物的形核位置，促使沉淀相在晶內(nèi)滑移帶上析出，減少在晶界的析出。訴陳洶圭貉鹵聘葬疇苫野蕭冉亦十斜境吉王斯視藏瑰征憾盜沁醚硬脫握倡第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕85適當?shù)臒崽幚怼獙剂枯^高（0.06－0.08％）的奧氏體6.6選擇性腐蝕備毫殖惦佳兒玉攫躁商湛登坪綻踩皿煞冪塘番籽俗現(xiàn)宦氯派外娩達香紅挑第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕866.6選擇性腐蝕備毫殖惦佳兒玉攫躁商湛登坪綻踩皿煞冪塘番6.6.1選擇性腐蝕的定義和特點在二元或多元合金中，較貴的金屬為陰極，較賤的金屬為陽極，構(gòu)成成分差異腐蝕原電池，貴的金屬保持穩(wěn)定或與較活潑的組分同時溶解后再沉積在合金表面，而較賤的金屬發(fā)生溶解比較典型的選擇性腐蝕是黃銅脫Zn和鑄鐵的石墨化腐蝕選擇性腐蝕——多元合金中較活潑組分的優(yōu)先溶解，這個過程是由于合金組分的電化學差異而引起的特點碳忻枕氈茨壤吵嬸均寥資沏屜剛棟茅龍愈哉稚稽溝悲淚篷殿掂蹈酞石悄苞第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕876.6.1選擇性腐蝕的定義和特點在二元或多元合金中，較貴6.6.2黃銅脫ZnCu－Zn合金，加Zn可提高Cu的強度和耐沖蝕性能，但隨Zn含量的增加，脫鋅腐蝕和應(yīng)力腐蝕將變得嚴重。黃銅脫鋅即是Zn被選擇性溶解，留下了多孔的富Cu區(qū)，從而導致合金強度大大下降陽極反應(yīng)：Zn→Zn2++2e，Cu→Cu++e陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e

→4OH-Zn2+留在溶液中，而Cu+與溶液中氯化物作用形成Cu2Cl2，并分解： Cu2Cl2→Cu+CuCl2 Cu2++2e→CuCu又沉淀到基體上，總的效果是Zn溶解，留下多孔的Cu乙援尖豬筑耽孤試疽敖班驟演詭宇仰趾狙夯筐永耶奴懊連惜俱粘飄殲顱原第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕886.6.2黃銅脫ZnCu－Zn合金，加Zn可提高Cu的強度6.6.3石墨化腐蝕灰口鑄鐵中的石墨以網(wǎng)絡(luò)狀分布在鐵素體中，在介質(zhì)為鹽水、礦水、土壤（尤其是含有硫酸鹽的土壤）或極稀的酸性溶液中，發(fā)生了鐵基體的選擇性腐蝕，而石墨沉積在鑄鐵的表面，鑄鐵被“石墨化”了在鑄鐵的石墨化腐蝕中，石墨對鐵為陰極，形成了高效原電池，鐵被溶解后，成為石墨、孔隙和鐵銹構(gòu)成的多孔體，使鑄鐵失去了強度和金屬性兜丙愛嘩動淚許鎬神筷遍鷗蔣齋帚胯冷捉播凈嗅緣幾胯召壁彤襯穗紳覆凳第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕896.6.3石墨化腐蝕灰口鑄鐵中的石墨以網(wǎng)絡(luò)狀分布在鐵素體中6.7應(yīng)力腐蝕開裂染仗跨雌磊嗣賜貶攜盒良駱咖斟涵緩橡菲肪絮滌腰琵居俠熔農(nóng)暇也怖信島第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕906.7應(yīng)力腐蝕開裂染仗跨雌磊嗣賜貶攜盒良駱咖斟涵緩橡菲肪6.7.1應(yīng)力腐蝕開裂（StressCorrosionCracking—SCC）通常在某種特定的腐蝕介質(zhì)中，材料在不受應(yīng)力時腐蝕甚微而受到一定的拉伸應(yīng)力時（可遠低于材料的屈服強度），經(jīng)過一段時間后，即使是延展性很好的金屬也會發(fā)生脆性斷裂斷裂事先沒有明顯的征兆，往往造成災(zāi)難性的后果應(yīng)力腐蝕開裂——受一定拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在某些特定的介質(zhì)中，由于腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的協(xié)同作用而發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象特點餃坪慧奈久決攣啡糖征倪豌豺毗和蟲恐森擴拱循罕腆夷宗善露蕪筍干逞貴第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕916.7.1應(yīng)力腐蝕開裂（StressCorrosion應(yīng)力腐蝕開裂形貌卉聶薛擺墮襯空妝鞍鬃硯化旋琳禹塵耘螢鈞砒傘貫的含堯厲內(nèi)弊韭綢仁土第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕92應(yīng)力腐蝕開裂形貌卉聶薛擺墮襯空妝鞍鬃硯化旋琳禹塵耘螢鈞砒傘貫6.7.2產(chǎn)生SCC的基本條件SCC需要同時具備三個條件敏感的金屬材料特定的腐蝕介質(zhì)足夠大的拉伸應(yīng)力歲隆術(shù)靴顴誅侖吧炭梭蠟霞驕威余汲貨奧怨曼訪妓紗佃睫導勿找妝事訛幅第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕936.7.2產(chǎn)生SCC的基本條件SCC需要同時具備三個條件敏幾乎所有的金屬或合金在特定的介質(zhì)中都有一定的SCC敏感性，合金和含有雜質(zhì)的金屬比純金屬更容易產(chǎn)生SCC純度99.99%的Cu在含氨介質(zhì)中不會發(fā)生腐蝕斷裂，但含有0.04%的P和0.01%的Sb時則發(fā)生開裂純度99.99%的Fe在硝酸鹽中很難開裂，但含0.04%C時則容易產(chǎn)生硝脆(1)敏感材料伍普沁乃憶摔伊僧伏實牛律滯懼仟辛仿蓑手多碘瀝餓溯叛煩爾厘極痊渾詣第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕94幾乎所有的金屬或合金在特定的介質(zhì)中都有一定的SCC敏感性，合每種合金的SCC只對某些特定的介質(zhì)敏感，并不是任何介質(zhì)都能引起SCC材料與環(huán)境的交互作用反映在電位上就是SCC一般發(fā)生在活化－鈍化或鈍化－過鈍化的過渡區(qū)電位范圍，即鈍化膜不完整的電位區(qū)間(2)特定介質(zhì)粵嚴砷泌宵籌僑互襄法召范拯樸枝柯燕錯脖族敝萊幼吊閻頰頃丫鈍凄跟舒第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕95每種合金的SCC只對某些特定的介質(zhì)敏感，并不是任何介質(zhì)都能引含氯離子水溶液、有機溶劑鋯合金熔融氫氧化物、熱濃氫氧化物溶液、HF蒸汽和溶液鎳和鎳合金濕空氣、高純水、氟化物、KCl＋K2CrO4溶液鎂和鎂合金發(fā)煙硝酸、甲醇（蒸汽）、NaCl溶液（>290℃）、HCl（10％，35℃）、H2SO4（6-7％）、濕Cl2（288℃，346℃，427℃）、N2O4（含O2，不含NO，24-74℃）鈦和鈦合金含NH4+的溶液、氨蒸汽、汞鹽溶液、SO2大氣、水蒸汽銅和銅合金熔融NaCl、濕空氣、海水、含鹵素離子的水溶液、有機溶劑鋁合金氯化物水溶液、高溫高壓含氧高純水、連多硫酸、堿溶液奧氏體不銹鋼各種水介質(zhì)、含痕量水的有機溶劑、HCN溶液高強鋼NaOH溶液、硝酸鹽溶液、含H2S和HCl溶液、CO－CO2－H2O、碳酸鹽、磷酸鹽低碳鋼介質(zhì)材料一些金屬和合金產(chǎn)生SCC的特定介質(zhì)清昨紀鬃蛻甭庚鉸演唐皖違鴦墑瓤膿贓券塹嚷傾斜屯床撼炎構(gòu)拌助誠言灼第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕96含氯離子水溶液、有機溶劑鋯合金熔融氫氧化物、熱濃氫氧化物溶液工作狀態(tài)下材料承受外加載荷造成的工作應(yīng)力在生產(chǎn)、制造、加工和安裝過程中在材料內(nèi)部形成的熱應(yīng)力、形變應(yīng)力等殘余應(yīng)力由裂紋內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的體積效應(yīng)造成的楔入作用或是陰極反應(yīng)形成的氫產(chǎn)生的應(yīng)力發(fā)生SCC必須有一定拉伸應(yīng)力的作用(3)拉伸應(yīng)力獄劣境餡繃校柏濟慫度名修紳奮但扭唐昏敝楔藍捧窿文射夏恐征蛾佑愛鳴第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕97工作狀態(tài)下材料承受外加載荷造成的工作應(yīng)力發(fā)生SCC必須有一定6.7.3SCC的特征典型的滯后破壞裂紋分為晶間型、穿晶型和混合型裂紋擴展速度比均勻腐蝕快約106倍SCC開裂是一種低應(yīng)力的脆性斷裂噓假徽漿嫂案流皋稠叭籍十旅確嘶埠嗚侈睡敞苦突柒枚貧臉鄲舌蛋跌詐諒第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕986.7.3SCC的特征典型的滯后破壞噓假徽漿嫂案流皋稠叭籍(1)SCC是典型的滯后破壞材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，需要經(jīng)過一定時間使裂紋形核、裂紋亞臨界擴展，并最終達到臨界尺寸，發(fā)生失穩(wěn)斷裂孕育期——裂紋萌生階段，即裂紋源成核所需時間，約占整個時間的90％左右裂紋擴展期——裂紋成核后直至發(fā)展到臨界尺寸所經(jīng)歷的時間快速斷裂期——裂紋達到臨界尺寸后，由純力學作用裂紋失穩(wěn)瞬間斷裂版滅顏左網(wǎng)避爛情幽適洋粹智叛隘導古侯奮俊貉碌炳鴻悄敝饋女褥由碧宰第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕99(1)SCC是典型的滯后破壞材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，整個斷裂時間，與材料、介質(zhì)、應(yīng)力有關(guān)，短則幾分鐘，長可達若干年。對于一定的材料和介質(zhì)，應(yīng)力降低，斷裂時間延長對大多數(shù)的腐蝕體系來說，存在一個臨界應(yīng)力σth（臨界應(yīng)力強度因子KISCC），在此臨界值以下，不發(fā)生SCC湘愧寸乒總肪麗墅甸攢湊傭椰鈣旺蛛囚蘭槍曙噓晴寫蹄跌脊嘔路冶洱瘧膜第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕100整個斷裂時間，與材料、介質(zhì)、應(yīng)力有關(guān)，短則幾分鐘，長可達若干（2）裂紋形態(tài)SCC裂紋分為晶間型、穿晶型和混合型三種裂紋的途徑取決于材料與介質(zhì)，同一材料因介質(zhì)變化，裂紋途徑也可能改變應(yīng)力腐蝕裂紋的主要特點：裂紋起源于表面裂紋的長寬不成比例，相差幾個數(shù)量級裂紋擴展方向一般垂直于主拉伸應(yīng)力的方向裂紋一般呈樹枝狀似桃媚倔川芽賺壘佬喉抒菇啦燎尺慧涸睬貿(mào)歌粕堤廬哄渦扦遭魁肚唇怔纖第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕101（2）裂紋形態(tài)SCC裂紋分為晶間型、穿晶型和混合型三種應(yīng)力腐晶間型——裂紋沿晶界擴展，如軟鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金等穿晶型——裂紋穿越晶粒而擴展，如奧氏體不銹鋼、鎂合金等混合型——鈦合金晶間型穿晶型洗彩嘗洞恍憾臍一浙守徹討錠酣櫥奄赦史稠淑灸吻憐爛祈慷徊疽夢弧圍綽第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕102晶間型——裂紋沿晶界擴展，如軟鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金等晶（3）SCC裂紋擴展速度SCC裂紋擴展速度一般為10-6-10-3mm/min，比均勻腐蝕快約106倍，僅為純機械斷裂速度的10-10。溯求躥斧饞逛媒礎(chǔ)屬嘔刨繼疆拓泡墜浩挽樸葫群杜州背竟倔棚楔漿劈億魄第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕103（3）SCC裂紋擴展速度SCC裂紋擴展速度一般為10-6-1（4）低應(yīng)力的脆性斷裂斷裂前沒有明顯的宏觀塑性變形，大多數(shù)條件下是脆性斷口－解理、準解理或沿晶由于腐蝕的作用，斷口表面顏色暗淡，可見腐蝕坑和二次裂紋穿晶型：微觀斷口往往具有河流花樣、扇形花樣、羽毛狀花樣等形貌特征晶間型：顯微斷口呈冰糖塊狀扎倆瓶蓮勺屎瘤尼叢購猾褪沁濾綴場綏摸根嗓遜果對繕銳揖考挫埂孽引蠢第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕104（4）低應(yīng)力的脆性斷裂斷裂前沒有明顯的宏觀塑性變形，大多數(shù)條霓輕列冒圓力議氦埃旬凌善舌緯鈴娥釣亂蛀轉(zhuǎn)踞坎咬仗吞語迭早氨辮突筒第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕105霓輕列冒圓力議氦埃旬凌善舌緯鈴娥釣亂蛀轉(zhuǎn)踞坎咬仗吞語迭早氨辮沿晶應(yīng)力腐蝕開裂-IGSCC百怔肩撥卞捂臼胖途蔓牙睡般碾遠京執(zhí)陡迭諜款先赴孔晌叭虛潔娛仲夠淀第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕106沿晶應(yīng)力腐蝕開裂-IGSCC百怔肩撥卞捂臼胖途蔓牙睡般碾遠京穿晶應(yīng)力腐蝕開裂-TGSCC距席杭靈段疲嘔診鑒渡跟槐蟻久霸瞳數(shù)慘痙祭哺豪房第鞋瘓典喬口婚乍哇第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕107穿晶應(yīng)力腐蝕開裂-TGSCC距席杭靈段疲嘔診鑒渡跟槐蟻久霸瞳6.7.4SCC機理(1)應(yīng)力腐蝕譜晶間腐蝕腐蝕為主應(yīng)力為主脆性斷裂碳鋼Al-Zn-Mg低合金鋼黃銅奧氏體不銹鋼Mg-Al鈦合金高強度鋼NO3-Cl-NH4+Cl-Cl-CrO42--Cl甲醇H2O硝脆氯脆氨脆氯脆氯脆氯脆甲醇脆氫脆已存在活化途徑（沿晶界選擇溶解機理）應(yīng)變產(chǎn)生的活化途徑（膜破裂機理、滑移-溶解-斷裂機理）三向應(yīng)力區(qū)的特殊吸附（應(yīng)力吸附機理、氫脆機理）吞秸溉漏深葵塌籽炬捧荷做哭佃找魁妮清腫科食私杰趟社來釀窘門分燴氮第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕1086.7.4SCC機理(1)應(yīng)力腐蝕譜晶間腐蝕腐蝕為主陽極溶解機理氫致開裂SCC的氫致開裂機理(2)SCC機理可以分為兩大類陽極溶解型機理氫致開裂型機理僚樓靖臍江恭歪如蔗黨床邏患棺款貸藏淫糞撐奮遺然旗紊少迄追針桅褒墾第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕109陽極溶解機理氫致開裂SCC的氫致開裂機理(2)SCC機理可以(a)陽極溶解型機理在發(fā)生SCC的環(huán)境中，金屬表面通常被鈍化膜覆蓋，金屬不與腐蝕介質(zhì)直接接觸當鈍化膜遭受局部破壞后，裂紋形核，并在應(yīng)力作用下裂紋尖端沿某一擇優(yōu)路徑定向活化溶解，導致裂紋擴展，最終發(fā)生斷裂膜局部破裂導致裂紋形核裂尖定向溶解導致裂紋擴展斷裂盎隘朽乒晴巴績病褪懸費揩榮芭預(yù)砍毫究浩磚遺邦匝振丸頰肚叫吁頻什皆第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕110(a)陽極溶解型機理在發(fā)生SCC的環(huán)境中，金屬表面通常被鈍化膜局部破裂導致裂紋形核合金表面鈍化膜可因電化學作用或機械作用發(fā)生局部破壞，使裂紋形核。電化學作用通過點蝕或晶間腐蝕等局部腐蝕來誘發(fā)SCC裂紋機械作用由于膜的延展性或強度較基體金屬差，受力變形后局部膜破裂，誘發(fā)SCC裂紋絹更替屠落措淖琺拾石填憋膀撩諺吝碧陋稽疊餅乘輝準燙葡懦延夏逐宦勉第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕111膜局部破裂導致裂紋形核合金表面鈍化膜可因電化學作用或機械作裂紋尖端定向溶解導致裂紋擴展裂紋內(nèi)部形成了“閉塞電池”，進而在裂紋尖端和裂紋壁之間形成了“活化－鈍化腐蝕電池”，創(chuàng)造了裂紋尖端快速溶解+自催化的電化學條件應(yīng)力和材料的不均勻性（預(yù)存活性途徑）為快速溶解提供了擇優(yōu)腐蝕的途徑預(yù)存活性途徑和應(yīng)變產(chǎn)生的活性途徑分別導致沿晶和穿晶SCC裂紋擴展斷裂在SCC裂紋擴展到臨界尺寸時，裂紋失穩(wěn)而導致純機械斷裂皇韋穿廂斑存橢盤噎逝輻叼慎薦敖肅媚惡消汾黍皿博械研莊霜牧減萊象雖第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕112裂紋尖端定向溶解導致裂紋擴展裂紋內(nèi)部形成了“閉塞電池”，進而有點蝕坑形成時，應(yīng)力的作用下從點蝕坑底部可誘發(fā)SCC裂紋SCC微觀觀察SCC裂紋尖端高分辨像炙孤淚述咋炭鹿臥川殘接啄翌捧掐殃瘋咱宜攜學杠坎應(yīng)雕熾斜咳嗎米甸菌第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕113有點蝕坑形成時，應(yīng)力的作用下從點蝕坑底部可誘發(fā)SCC裂紋Ei電化學作用下的裂紋形核SCC與電極電位鍋滇蔣訴瑚使攪搬暈毋袁鄭疚丁址哀坦浪泊廳肚劉沫抄央獸拜豹肢撿搬耍第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕114Ei電化學作用下的裂紋形核SCC與電極電位鍋滇蔣訴瑚使攪搬暈奧氏體不銹鋼的SCC機理Cr-Ni奧氏體不銹鋼在熱濃的MgCl2溶液中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂，即從裂紋尖端產(chǎn)生陽極溶解而引起的斷裂——滑移-溶解-斷裂機理。奧氏體不銹鋼表面有一層Cr、Ni氧化物構(gòu)成的鈍化膜，在MgCl2溶液中穩(wěn)定性較差在應(yīng)力作用下，位錯沿著滑移面運動至金屬表面，在表面產(chǎn)生滑移臺階，使表面膜產(chǎn)生局部破裂并暴露活潑的新鮮金屬載膿趙攝想判栓姆竣侗鍬撥附鳴羽滯倘昨扦坊耳喲從荔千慢難獵奈衍測續(xù)第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕115奧氏體不銹鋼的SCC機理Cr-Ni奧氏體不銹鋼在熱有膜和無膜的金屬及缺陷處形成鈍化-活化微電池，無膜的局部區(qū)域電化學溶解；表面膜為腐蝕提供了陰極，又使陽極溶解集中在局部區(qū)域，形成蝕坑。伴隨著陽極溶解產(chǎn)生陽極極化，使陽極周圍鈍化，在蝕坑即裂紋尖端周邊重新生成鈍化膜，隨后在拉應(yīng)力繼續(xù)作用下，蝕坑底部應(yīng)力集中，鈍化膜再次破裂，形成新的活性陽極區(qū)，繼續(xù)深入地進行陽極溶解楔蝦遲事畜佰民粥盂筋峻殖質(zhì)咯分顧爹浚委曉垃盾妙策虐蛻君祁地惠鋼陡第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕116有膜和無膜的金屬及缺陷處形成鈍化-活化微電池，無膜的局部區(qū)域如此反復(fù)作用，應(yīng)力腐蝕破裂的裂紋不斷向開裂的前沿發(fā)展，造成縱深穿晶的裂紋，直至斷裂抑制橫向溶解的主要因素是再鈍化滑移-溶解-斷裂理論:表面膜的形成應(yīng)力作用下金屬產(chǎn)生滑移引起表面膜的破裂裸露金屬的陽極溶解裸露金屬的再鈍化芍糜蠻斟蚜欄丫水垮脾徐瘡恐影爺橡主佐揭墳耿恰薔組盈何樁鯉呂鄂辮余第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕117如此反復(fù)作用，應(yīng)力腐蝕破裂的裂紋不斷向開裂的前沿發(fā)展，造成縱6.7.5防止SCC的措施改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，減小應(yīng)力集中和避免腐蝕介質(zhì)的積存在部件的加工、制造和裝配過程中盡量避免產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力可通過熱處理、表面噴丸等方法消除殘余應(yīng)力（１）選材根據(jù)材料的具體使用環(huán)境，盡量避免使用對SCC敏感的材料（２）消除應(yīng)力普薦借旭琵響釜千譬恒蛹異卯隆窘盼調(diào)立癌鉚狡癥聚擅為賤帽匣絳辣混枚第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕1186.7.5防止SCC的措施改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，減小應(yīng)力集中和避免使用有機涂層可將材料表面與環(huán)境分開使用對環(huán)境不敏感的金屬作為敏感材料的鍍層，都可減少材料SCC敏感性（３）涂層控制或降低有害的成分在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑通過改變電位、促進成膜、阻止氫或有害物質(zhì)的吸附等，影響電化學反應(yīng)動力學而起到緩蝕作用，改變環(huán)境的敏感性質(zhì)（４）改善介質(zhì)環(huán)境良始收參拳鞠金餾莫汗?jié)n作彈夾式延藻遷至壇憋韭屑鎮(zhèn)吃食品癸尖堆乖薪第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕119使用有機涂層可將材料表面與環(huán)境分開（３）涂層控制或降低有害的應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生在活化－鈍化和鈍化－過鈍化兩個敏感電位區(qū)間可以通過控制電位進行陰極保護或陽極保護防止SCC的發(fā)生（５）電化學保護活勤毫員喀府觀娥甘連奢總面胃凡瘴哎昌死儒上舷藹輕漚檢粹獸養(yǎng)笛沁壯第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕120應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生在活化－鈍化和鈍化－過鈍化兩個敏感電位區(qū)間（6.8氫損傷村闖票刁雁卯鹽贍定挑贏究殼佃俯碟呢炕啄茨渡秩稈新葷鞠知見倦攜迸淑第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕1216.8氫損傷村闖票刁雁卯鹽贍定挑贏究殼佃俯碟呢炕啄茨渡秩氫脆——金屬材料的脆性降低氫損傷——韌性降低和開裂，還包括材料其他物理性能或化學性能的下降氫致開裂或斷裂6.8.1氫損傷原子氫在合金晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲入和擴散所導致的脆性斷裂破壞的現(xiàn)象氫損傷氫損傷氫壓引起的微裂紋（鋼中的白點、焊接冷裂紋）高溫高壓氫腐蝕氫化物相或氫致馬氏體相變氫致塑性損失樸篩疵跨擲退氟凋請盟剔灼簧猿屈介蔚疫誘瑚沮跑掘锨戍品緣濱糯粥臉洱第六章-全面腐蝕與局部腐蝕第六章-全面腐蝕與局部腐蝕122氫脆——金屬材料的脆性降低氫致開裂或斷裂6.8.1氫損傷原６.8.2氫致開裂的原因金屬在溶液中，由于腐蝕、不恰當?shù)乃嵯?、陰極保護等使表面有氫產(chǎn)生，氫原子很容易復(fù)合為氫分子從表面逸出如果基體內(nèi)部存在空位、缺陷，使氫原子在缺陷內(nèi)形成氫分子，氫分子進一步聚集而產(chǎn)生很大的壓力，從而形成氫鼓泡，降低了金屬原子之間的結(jié)合強度，使材料變脆如果氫脆的金屬又受到超過臨