小思考！上述兩種氧化膜中，間隙離子和金屬離子空位的濃度分布在金屬膜內(nèi)外兩側(cè)有何規(guī)律？氧化膜MeO2小思考！對(duì)應(yīng)上述兩種氧化膜的金屬氧化過程，分別傾向哪種形式的反應(yīng)物質(zhì)傳輸趨勢(shì)？氧化膜MeO2合金元素的影響

(1)形成n型氧化膜的金屬(如Zn)

加入低價(jià)金屬(如Li)，ei減少使膜的導(dǎo)電性降低，間隙Zn2+濃度增加使氧化速度增大。

加入高價(jià)金屬(如Al)，則自由電子ei增多，間隙鋅離子減少，因而導(dǎo)電性提高，氧化速度下降。

高溫氧化理論簡(jiǎn)介

氧壓的影響

(1)n型氧化膜，如ZnO

當(dāng)氧壓升高時(shí)，間隙鋅離子的濃度降低；因?yàn)殚g隙鋅離子向外界面擴(kuò)散，其在ZnO和O2界面，也就非常少(原子數(shù)的0.02%以下)，故氧壓變化時(shí)的濃度幾乎不變，即氧壓對(duì)氧化速度影響很小，不會(huì)明顯加速。高溫氧化理論簡(jiǎn)介

??？氧壓的影響(2)p型氧化膜，如Cu2O

氧壓升高，使陽離子空位的濃度增大。因?yàn)殛栯x子空位是向內(nèi)界面擴(kuò)散，在Cu2O與O2的界面陽離子空位的濃度大，氧壓變化使?jié)舛忍荻茸兓?，因此，氧化速度隨氧壓升高而增大。高溫氧化理論簡(jiǎn)介

金屬電極反應(yīng)的特點(diǎn)：金屬材料是電極反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所和參與者。金屬電極是腐蝕電池的陽極反應(yīng)。氣體電極反應(yīng)和氧化還原電極反應(yīng)都可能作為腐蝕電池的陰極反應(yīng)。氫電極反應(yīng)構(gòu)成了最基本的參考電極：標(biāo)準(zhǔn)氫電極。返回電極電位用上圖裝置測(cè)量的極化曲線（Zn和Cu面積相等）歐姆電阻壓降iREEoc（cu）Ec（cu）Ea（Zn）Eoa（Zn）iimax返回腐蝕電池的極化Evans極化圖的數(shù)學(xué)表達(dá)式是陽極極化曲線的斜率，叫陽極極化率，記為Pa，表示陽極反應(yīng)的阻力。

是陰極極化曲線的斜率的絕對(duì)值，叫陰極極化率，記為Pc，表示陰極反應(yīng)的阻力。

腐蝕電池的極化Evans極化圖的本質(zhì)特征：

用極化曲線的斜率來表示腐蝕電池工作的阻力，電極反應(yīng)的阻力越大，極化曲線的斜率就越大。是電路的歐姆電阻R，在腐蝕電池中，主要是溶液電阻Rs。腐蝕電池的極化用Evans極化圖表示腐蝕電池的控制類型(3)歐姆電阻控制：R>>Pa,Pc(2)陽極極化控制：Pa>>Pc,R可以忽略(1)陰極極化控制：Pc>>Pa,R可以忽略腐蝕電池的極化根據(jù)極化產(chǎn)生的不同原因，通常把極化大致分為三類：濃差極化、電化學(xué)極化和電阻極化。（1）濃差極化

在電解過程中，電極附近某離子濃度由于電極反應(yīng)而發(fā)生變化，本體溶液中離子擴(kuò)散的速度又來不及彌補(bǔ)這個(gè)變化（電極反應(yīng)速率較快，而溶液中的離子擴(kuò)散速率較慢），就導(dǎo)致電極附近溶液的濃度與本體溶液間有一個(gè)濃度梯度，這種濃度差別引起的電極電勢(shì)的改變稱為濃差極化。極化原因和類型腐蝕電池的極化極化原因和類型腐蝕電池的極化（2）電化學(xué)極化（活化極化）一個(gè)電極在沒有電流通過時(shí)，電極－溶液界面處就產(chǎn)生了雙電層，電極上有了一定的帶電程度，建立了相應(yīng)的電極電勢(shì)。當(dāng)有電流通過電極時(shí)，如果電極溶液界面處電極反應(yīng)進(jìn)行得比較遲緩，這樣就改變了原有電極的帶電程度，從而使電極電勢(shì)移動(dòng)，這種現(xiàn)象就叫電化學(xué)極化。氫離子還原反應(yīng)的歷程

氫原子在金屬中的擴(kuò)散吸附在金屬表面的氫原子能夠滲入金屬并在金屬內(nèi)擴(kuò)散，可能造成氫鼓泡，氫脆等損害，金屬表面吸附氫原子濃度愈大，則滲入金屬的氫原子愈多，氫損害的危害性愈大。因此，凡是在金屬表面發(fā)生析氫反應(yīng)的場(chǎng)合，都應(yīng)當(dāng)注意是否會(huì)造成氫損傷問題。返回析氫腐蝕

析氫腐蝕的三種控制類型

（1）陰極極化控制

如Zn在稀酸溶液中的腐蝕。因?yàn)閆n是高氫過電位金屬，ia0>>ic0，故為陰極極化控制。

其特點(diǎn)是腐蝕電位Ecor與陽極反應(yīng)平衡電位Eea靠近。對(duì)這種類型的腐蝕體系，在陰極區(qū)析氫反應(yīng)交換電流密度的大小將對(duì)腐蝕速度產(chǎn)生很大影響。析氫腐蝕（2）陽極極化控制

當(dāng)ia0<<ic0，才會(huì)出現(xiàn)陽極極化控制。只有當(dāng)金屬在酸溶液中能部分鈍化，造成陽極反應(yīng)阻力大大增加，才能形成這種控制類型。有利于陽極鈍化的因素使腐蝕速度減小。

析氫腐蝕吸氧體系所有負(fù)電性金屬在含溶解氧的水溶液中都能發(fā)生。某些正電性金屬(如Cu)在含溶解氧的酸性和中性溶液中也能發(fā)生吸氧腐蝕。

返回吸氧腐蝕發(fā)生吸氧腐蝕的體系？0.815液相傳質(zhì)步驟:(1)氧由氣相通過界面進(jìn)入水溶液(2)氧借助于對(duì)流和擴(kuò)散通過溶液主體層(3)氧借助于擴(kuò)散通過擴(kuò)散層達(dá)到金屬表面

吸氧腐蝕

陰極過程Ee(O2/H2O)氧分子還原反應(yīng)的極化曲線Ee(H+/H2)氫離子還原反應(yīng)的活化極化曲線iEe(O2/H2O)PBCFSQGMNidEe（H+/H2）吸氧腐蝕體系的真實(shí)陰極極化曲線返回吸氧腐蝕吸氧腐蝕特征：在一定范圍內(nèi)金屬本身的性質(zhì)和熱處理情況對(duì)腐蝕速度影響很小。腐蝕速度與溶液pH值無關(guān)。在微電池腐蝕情況下，微陰極區(qū)數(shù)目的增加對(duì)金屬腐蝕速度影響很小。

吸氧腐蝕吸氧腐蝕的影響因素

（1）充氣情況

當(dāng)氧濃度增大，吸氧腐蝕速度增大，腐蝕電位正移。

（2）溫度

◆溫度升高使電極反應(yīng)速度加快，擴(kuò)散系數(shù)增大；

◆溫度升高又使氧的溶解度下降。

思考題:在敞口系統(tǒng)中，隨溫度升高腐蝕速度怎樣變化?在封閉系統(tǒng)中，隨溫度升高腐蝕速度怎樣變化?

吸氧腐蝕

某些腐蝕體系在自然腐蝕狀態(tài)不能鈍化，但通入外加陽極極化電流時(shí)能夠使金屬鈍化(電位強(qiáng)烈正移，腐蝕速度大降低)。這稱為陽極鈍化，或電化學(xué)鈍化。金屬在介質(zhì)中依靠自身的作用實(shí)現(xiàn)的鈍化則叫做化學(xué)鈍化

（自動(dòng)鈍化）?！镪枠O鈍化和化學(xué)鈍化的實(shí)質(zhì)是一樣的。

鈍化現(xiàn)象金屬鈍化的定義金屬鈍化的定義在一定條件下，當(dāng)金屬的電位由于外加陽極電流或局部陽極電流而移向正方向時(shí)，原來活潑溶解的金屬表面狀態(tài)會(huì)發(fā)生突變。金屬的溶解速度則急速下降。這種表面狀態(tài)的突變過程叫做鈍化。

**腐蝕速度大幅度下降和電位強(qiáng)烈正移是金屬鈍化的兩個(gè)必要標(biāo)志，二者缺一不可。

鈍化現(xiàn)象鈍化體系的陽極極化曲線

（Fe在10%H2SO4中）-2500+250+500+750+1000+1250+1500+1750+2000電位(mv)|１｜２｜３｜４｜５｜800600

400200電流密度i(mA/cm2)ACDEB~D,電位增加腐蝕速度減小鈍化體系的極化曲線鈍化體系的陽極極化曲線（1）AB段，稱為活性溶解區(qū)陽極反應(yīng)式如FeFe2++2e（2）BC段，稱為鈍化過渡區(qū)陽極反應(yīng)式如3Fe+4H2OFe3O4+8H++8e

（3）CD段，稱為穩(wěn)定鈍化區(qū)，簡(jiǎn)稱鈍化區(qū)

陽極反應(yīng)式如2Fe+3H2OFe2O3+6H++6e（4）DE段，稱為過鈍化區(qū)陽極反應(yīng)4OH-

O2+2H2O+4e

鈍化體系的極化曲線鈍化參數(shù)(1)致鈍電流密度，i致

i致表示腐蝕體系鈍化的難易程度。(2)致鈍化電位，Ep

陽極極化的極化電位超過Ep才能使金屬鈍化。

(3)維鈍電流密度，i維

i維對(duì)應(yīng)于金屬鈍化后的腐蝕速度。(4)鈍化區(qū)電位范圍鈍化區(qū)電位范圍愈寬，表明金屬鈍態(tài)愈穩(wěn)定。

ACBDEi維Ep鈍化區(qū)電位范圍iEi致鈍化體系的陽極極化曲線鈍化體系的極化曲線(1)晶間腐蝕、縫隙腐蝕

(2)電偶腐蝕、氫損傷、細(xì)菌腐蝕、雜散電流腐蝕

(3)小孔腐蝕、選擇性腐蝕

(4)應(yīng)力腐蝕、磨損腐蝕主要類型孔蝕的引發(fā)

孔蝕的形成可分為引發(fā)和成長(zhǎng)(發(fā)展)兩個(gè)階段。在鈍態(tài)金屬表面上，蝕孔優(yōu)先在一些敏感位置上形成，這些敏感位置(即腐蝕活性點(diǎn))包括：

（1）晶界(特別是有碳化物析出的晶界)，晶格缺陷。（2）非金屬夾雜，特別是硫化物,如FeS、MnS，是最為敏感的活性點(diǎn)。（3）鈍化膜的薄弱點(diǎn)(如位錯(cuò)露頭、劃傷等)?？孜g（點(diǎn)蝕）孔蝕的引發(fā)

孔蝕的發(fā)生條件主要包括：

（1）表面易生成鈍化膜的金屬材料。（2）在有特殊離子的介質(zhì)中。（3）電位大于點(diǎn)蝕電位?？孜g（點(diǎn)蝕）金屬孔蝕傾向的電化學(xué)指標(biāo)

環(huán)狀陽極極化曲線上的特征電位Ebr和Ep可以用來表示金屬的孔蝕傾向。Ebr稱為孔蝕電位。Ep稱為孔蝕保護(hù)電位。Ebr、Ep愈正，Ebr與Ep相差愈小(滯后環(huán)面積愈小)，則金屬材料發(fā)生孔蝕的傾向愈小，耐孔蝕性能愈好?？孜g（點(diǎn)蝕）(2)環(huán)境

活性離子能破壞鈍化膜，引發(fā)孔蝕。

一般認(rèn)為，金屬發(fā)生孔蝕需要Cl-濃度達(dá)到臨界氯離子濃度。這個(gè)濃度可以作為比較金屬材料耐蝕性能的一個(gè)指標(biāo)，臨界氯離子濃度高，金屬耐孔蝕性能好。另外，其他離子如Fe3＋、Cu2＋等可加速點(diǎn)蝕。緩蝕性陰離子

緩蝕性陰離子可以抑制孔蝕的發(fā)生，如OH-、SO42-等含氧陰離子?？孜g（點(diǎn)蝕）

溫度溫度升高，金屬的孔蝕傾向增大。當(dāng)溫度低于某個(gè)溫度，金屬不會(huì)發(fā)生孔蝕。這個(gè)溫度稱為臨界孔蝕溫度(CPT)，CPT愈高，則金屬耐孔蝕性能愈好。

孔蝕（點(diǎn)蝕）流動(dòng)狀態(tài)

在流動(dòng)介質(zhì)中金屬不容易發(fā)生孔蝕，而在停滯液體中容易發(fā)生，這是因?yàn)榻橘|(zhì)流動(dòng)有利于消除溶液的不均勻性，所以輸送海水的不銹鋼泵在停運(yùn)期間應(yīng)將泵內(nèi)海水排盡。

返回孔蝕（點(diǎn)蝕）縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是指腐蝕破壞發(fā)生在金屬表面上的縫隙部位。在縫隙內(nèi)區(qū)域，腐蝕破壞形態(tài)可以是蝕孔，蝕坑，也可能是全面腐蝕。

許多金屬構(gòu)件是由螺釘、鉚、焊等方式連接的，在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬（一般在0.025～0.1mm）足以使電解質(zhì)溶液進(jìn)入，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。影響因素

（1）金屬材料

幾乎所有的金屬材料都會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕，鈍態(tài)的金屬對(duì)縫隙腐蝕最為敏感。（2）環(huán)境

幾乎所有溶液中都能發(fā)生縫隙腐蝕，以含溶解氧的中性氯化物溶液最常見?？p隙腐蝕

閉塞腐蝕電池理論（自催化酸化機(jī)制）●閉塞電池的概念

由于閉塞的幾何條件造成溶液的停滯狀態(tài)，使物質(zhì)的遷移困難，結(jié)果使閉塞區(qū)內(nèi)腐蝕條件強(qiáng)化，閉塞區(qū)內(nèi)外電化學(xué)條件形成很大的差異，結(jié)果閉塞區(qū)內(nèi)金屬表面發(fā)生活性溶解腐蝕，使孔蝕和縫隙腐蝕以很大的速度擴(kuò)展。●閉塞腐蝕電池的工作過程

（1）縫隙內(nèi)氧的貧乏由于縫隙內(nèi)貧氧，縫隙內(nèi)外形成氧濃差電池?！?）金屬離子水解、溶液酸化?！?）縫隙內(nèi)溶液pH值下降，達(dá)到某個(gè)臨界值，不銹鋼表面鈍化膜破壞，轉(zhuǎn)變?yōu)榛顟B(tài)，縫隙內(nèi)金屬溶解速度大大增加?！?）上述過程反復(fù)進(jìn)行，互相促進(jìn)，整個(gè)腐蝕過程具有自催化特性。

返回閉塞腐蝕電池理論相同之處：首先，溶液中的氯離子濃度對(duì)兩種腐蝕有很大的影響，通常是氯離子濃度愈高，點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕發(fā)生的可能性也愈大，而且發(fā)展的速度也愈快。其他鹵族離子也有類似的影響。其次，孔蝕和縫隙腐蝕成長(zhǎng)階段的機(jī)理都可以用閉塞電池自催化效應(yīng)說明。

不同之處：

第一，孔蝕的閉塞區(qū)是在腐蝕過程中形成的，閉塞程度較大；而縫隙腐蝕的閉塞區(qū)在開始就存在，閉塞程度較小。（即誘發(fā)機(jī)理和發(fā)生過程有所不同）孔蝕和縫隙腐蝕的比較

第二，孔蝕發(fā)生需要活性離子(如Cl-離子)，縫隙腐蝕則不需要。

第三，孔蝕的臨界電位Ebr較縫隙腐蝕臨界電位Ebr高，Ebr與Ep之間的差值較縫隙腐蝕小(在相同試驗(yàn)條件下測(cè)量)，而且在Ebr與Ep之間的電位范圍內(nèi)不形成新的孔蝕，只是原有的蝕孔繼續(xù)成長(zhǎng)，但在這個(gè)電位范圍內(nèi)，縫隙腐蝕既可以發(fā)生也可以成長(zhǎng)。

返回孔蝕和縫隙腐蝕的比較絕大多數(shù)金屬和合金是多晶體，在它們的表面上也顯露出許多晶界。晶界是原子排列較為疏松、紊亂的區(qū)域，容易產(chǎn)生雜質(zhì)原子富集、晶界吸附、第二相的沉淀析出等現(xiàn)象；因此存在著顯著的化學(xué)、物理不均勻性。在腐蝕介質(zhì)中，金屬和合金的晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的。在某些環(huán)境中，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沿晶界進(jìn)行的選擇性局部腐蝕，稱為晶間腐蝕。發(fā)生晶間腐蝕的電化學(xué)條件選擇腐蝕黃銅脫鋅石墨化腐蝕

在金屬表面上某些特定部位有選擇地溶解現(xiàn)象。金屬固溶體的組分之一，優(yōu)先地由于腐蝕而轉(zhuǎn)入溶液，而金屬表面則逐漸地富集了另一組成，稱為組分的選擇性腐蝕。如黃銅脫鋅。而在多相合金中任何一相發(fā)生優(yōu)先溶解，稱之為組織的選擇性腐蝕。鑄鐵因腐蝕而發(fā)生鐵素體的溶解以及碳化物和石墨在表面上富集是這類腐蝕的實(shí)例。由于腐蝕后剩下一個(gè)已優(yōu)先除去某種合金組分的組織結(jié)構(gòu)，所以也常稱為去合金化。去合金化后材料總的尺寸變化不大，但金屬已失去了強(qiáng)度，因而易于發(fā)生危險(xiǎn)事故。

屬成分選擇性腐蝕●破壞形式主要有層狀和栓狀兩類。其結(jié)果是前者合金表面層變?yōu)榱W(xué)性能脆弱的銅層，強(qiáng)度下降；后者脫鋅腐蝕產(chǎn)物為喪失強(qiáng)度的疏松多孔的銅殘?jiān)?，容易早期穿孔，危害性更大。一般而言，?jiǎn)單黃銅(銅鋅的二元合金)多見層狀脫鋅；而耐腐蝕性的復(fù)雜黃銅(銅鋅再加其他組分)則多見栓狀脫鋅。腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)如弱酸、弱堿或海水易發(fā)生層狀脫鋅，而腐蝕性弱的介質(zhì)如河水容易發(fā)生栓狀脫鋅。黃銅脫鋅發(fā)生條件與特征

(1)主要是合金發(fā)生SCC，純金屬極少發(fā)生。(2)對(duì)環(huán)境的選擇性形成了所謂“SCC的材料―環(huán)境組合”。

(3)只有拉應(yīng)力才引起SCC，壓應(yīng)力反而會(huì)阻止或延緩SCC的發(fā)生。

應(yīng)力腐蝕破裂概況(4)

裂縫方向宏觀上和拉引力垂直，其形態(tài)有晶間型，穿晶型，混合型。(5)SCC有孕育期，因此SCC的破斷時(shí)間tf可分為孕育期，發(fā)展期和快斷期三部分。(6)發(fā)生SCC的合金表面往往存在鈍化膜或其他保護(hù)膜，在大多數(shù)情況下合金發(fā)生SCC時(shí)均勻腐蝕速度很小，因此金屬失重甚微。

應(yīng)力腐蝕破裂概況腐蝕疲勞

在循環(huán)應(yīng)力(交變應(yīng)力)和腐蝕環(huán)境的聯(lián)合作用下金屬材料發(fā)生的嚴(yán)重腐蝕破壞叫做腐蝕疲勞(簡(jiǎn)記為CF)。

●S－N曲線和疲勞極限

在腐蝕環(huán)境中疲勞極限不存在，即在低應(yīng)力下造成斷裂的循環(huán)數(shù)仍與應(yīng)力有關(guān)。為了便于對(duì)各種金屬材料耐腐蝕疲勞性能進(jìn)行比較，一般是規(guī)定一個(gè)循環(huán)次數(shù)(如107)，從而得出名義的腐蝕疲勞極限。腐蝕疲勞的特征

（1）任何金屬在任何介質(zhì)中都能發(fā)生腐蝕疲勞，即不要求特定的材料－環(huán)境組合。

（2）環(huán)境條件對(duì)材料的腐蝕疲勞行為都有顯著影響。

（3）純疲勞性能與循環(huán)頻率無關(guān)，腐蝕疲勞性能與頻率有關(guān)。

（4）腐蝕疲勞裂紋主要為穿晶型。

（5）對(duì)金屬材料進(jìn)行陰極極化,可使裂紋擴(kuò)展速度明顯降低。

腐蝕疲勞定義

高速流動(dòng)的腐蝕介質(zhì)(氣體或液體)對(duì)金屬材料造成的腐蝕破壞叫做磨損腐蝕（erosionCorrosion)，簡(jiǎn)稱磨蝕，也叫做沖刷腐蝕。

定義和影響因素

第四章金屬在各種環(huán)境中的腐蝕干大氣腐蝕：空氣十分干燥，金屬表面上不存在水膜,金屬的腐蝕屬于常溫氧化。潮大氣腐蝕：Rh<100%，在金屬表面上存在肉眼不可見的薄液膜,隨水膜厚度增加,V-迅速增大。濕大氣腐蝕：Rh≈100%，金屬表面上形成肉眼可見的水膜，隨水膜厚度增加，V-逐漸減小。

大氣腐蝕類型

氧分子的還原反應(yīng)速度較大，成為主要的陰極過程。即使液膜呈酸性，氧分子還原反應(yīng)仍占陰極過程的主要地位；在薄的液膜下氧容易到達(dá)金屬表面，有利于金屬鈍化；潮的大氣腐蝕受陽極極化控制，濕的大氣腐蝕受陰極極化控制；？？？此外，腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)對(duì)大氣腐蝕過程有重要影響。

大氣腐蝕的特點(diǎn)（1）氣候條件：濕度、降水量、溫度、日照量；（2）大氣污染物質(zhì)：

SO2：能強(qiáng)烈促進(jìn)鋼鐵的大氣腐蝕？？

鹽粒(海洋大氣中)：溶解于金屬表面水膜，增加吸濕性和導(dǎo)電性，氯離子還具有強(qiáng)腐蝕性。

煙塵：煙塵落在金屬表面，有的本身就有腐蝕性；不具有腐蝕性的也能吸附腐蝕性物質(zhì)，或者

在金屬表面上形成縫隙，增加水汽凝聚(縫隙腐蝕)。

大氣腐蝕的影響因素

由于海水導(dǎo)電性好，腐蝕電池的歐姆電阻很小，因此異金屬接觸能造成陽極性金屬發(fā)生顯著的電偶腐蝕破壞。海水中含大量氯離子，容易造成金屬鈍態(tài)局部破壞。碳鋼在海水中發(fā)生吸氧腐蝕，凡是使氧極限擴(kuò)散電流密度增大的因素，如流速增大，都會(huì)使碳鋼腐蝕速度增大。

海洋環(huán)境的腐蝕分為幾個(gè)區(qū)域：海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮汐區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。

海水腐蝕特點(diǎn)

(1)土壤是土粒、水和空氣的混合物。由于水中溶有各種鹽類，故土壤是一種腐蝕性電解質(zhì)，金屬在土壤中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。

(2)土壤是多相結(jié)構(gòu)，含有多種無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)；這些物質(zhì)的種類和含量既影響土壤的酸堿性；又影響土壤的導(dǎo)電性；土壤是不均勻的。長(zhǎng)距離地下管道和大尺寸地下設(shè)施，其各個(gè)部位接觸的土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化大。還有大量微生物，對(duì)金屬腐蝕起加速作用。

土壤腐蝕的特點(diǎn)

(3)影響土壤腐蝕性的主要因素

含水量既影響土壤導(dǎo)電性又影響含氧量。氧的含量對(duì)金屬的土壤腐蝕有很大影響。土壤愈干燥，含鹽量愈少，土壤電阻率愈大；土壤愈潮濕，含鹽量愈多，土壤電阻率就愈小，隨電阻率減小，土壤腐蝕性增強(qiáng)。

pH值愈低，土壤腐蝕性愈強(qiáng)。

土壤腐蝕的特點(diǎn)(1)陰極過程

主要是氧分子還原反應(yīng)。土壤的結(jié)構(gòu)和濕度(透氣性)決定了氧的輸送速度，從而決定了陰極反應(yīng)速度。(2)陽極過程

在中性和堿性土壤中，腐蝕產(chǎn)物與土壤粘結(jié)在一起，形成一種緊密層，使陽極過程受到阻礙，對(duì)金屬起到保護(hù)作用。

土壤腐蝕的特點(diǎn)(3)控制特征

對(duì)微電池腐蝕，a)在干燥疏松土壤中，氧易透過，陰極反應(yīng)易進(jìn)行，而鐵轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)，陽極反應(yīng)阻力大，故腐蝕屬于陽極極化控制。b)在大多數(shù)土壤中，氧的輸送比較困難，陰極反應(yīng)阻力大，腐蝕屬陰極極化控制。對(duì)大電池腐蝕，如果陰極區(qū)與陽極區(qū)距離較遠(yuǎn)，歐姆電阻有重要作用，腐蝕過程屬于陰極極化和歐姆電阻混合控制。

土壤腐蝕的特點(diǎn)

IE(I)ca(II)

I

EcaIRlc(III)

I

Ea（I）大多數(shù)土壤中微電池腐蝕（陰極控制）；（II）疏松干燥土壤中微電池腐蝕（陽極控制）；（III）長(zhǎng)距離大電池腐蝕（陰極和歐姆電阻控制）；根據(jù)ToMamoB，引自<Teopu>P372

BACK土壤腐蝕的幾種常見形式（1）全面腐蝕/局部腐蝕

對(duì)于小金屬制品，主要是全面腐蝕。對(duì)于大型設(shè)備，長(zhǎng)距離管道，以大電池造成的局部腐蝕為主。（2）氧濃差電池腐蝕（充氣不均勻）

富氧區(qū)和貧氧區(qū)接觸的金屬部分組成氧濃差電池，富氧區(qū)接觸的金屬表面為陰極；貧氧區(qū)接觸的金屬表面為陽極。（3）雜散電流腐蝕

雜散電流是指直流電源設(shè)備漏電進(jìn)入土壤產(chǎn)生的電流，對(duì)地下管道、貯罐、電纜等金屬設(shè)施，造成嚴(yán)重的腐蝕破壞。雜散電流流出的部位成為腐蝕電池的陽極區(qū)，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子進(jìn)入土壤。腐蝕掉的金屬量和流過的雜散電流的電量成正比，按法拉弟電解定律進(jìn)行估算。

土壤腐蝕的幾種常見形式第九章防腐蝕設(shè)計(jì)

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設(shè)計(jì)是設(shè)備制造過程的第一個(gè)最重要環(huán)節(jié)。所謂防腐蝕設(shè)計(jì)，包括耐蝕材料選擇(主體設(shè)備、零部件、覆層材料)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核中考慮腐蝕控制的要求，為準(zhǔn)備采用的防護(hù)技術(shù)(如覆蓋層)提供必要的實(shí)施條件，對(duì)加工和裝配環(huán)節(jié)應(yīng)考慮到的防腐措施（工藝設(shè)計(jì)）。

前言1選材的依據(jù)（考慮因素）●設(shè)備

（1）設(shè)備的用途

（2）加工要求和加工量（3）設(shè)備在整個(gè)裝置中所占的地位以及各設(shè)備之間的相互影響

（4）是否易于檢查、修理或更換（5）計(jì)劃的使用壽命

9.1選材●工作（腐蝕）環(huán)境

（1）常規(guī)環(huán)境條件：介質(zhì)種類、濃度、PH值等溫度、壓力、流速、充氣

（2）實(shí)際環(huán)境條件：原料和工藝水中的雜質(zhì)；設(shè)備局部區(qū)域(如縫隙、死角)內(nèi)介質(zhì)的濃縮、雜質(zhì)的富集、及可能的局部過熱或局部溫度偏低；介質(zhì)條件變化的幅度等。

9.1選材化學(xué)的/物理的9.1選材●腐蝕影響(1)可能發(fā)生的腐蝕類型(2)對(duì)全面腐蝕有良好耐蝕性的材料，如不銹鋼，要特別注意可能發(fā)生的局部腐蝕問題。(3)腐蝕破壞的后果

返回信息如何獲得？9.1選材

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)實(shí)物試驗(yàn)II腐蝕試驗(yàn)●耐蝕性9.1選材（3）不同材料組合時(shí)要考慮材料的相容性。

（4）重視設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)，積累腐蝕數(shù)據(jù)、案例，特別是設(shè)備腐蝕破壞事故的有關(guān)資料。III耐蝕性評(píng)價(jià)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題（1）任何時(shí)候，任何情況下都不要假定或推測(cè)材料的使用環(huán)境條件。（2）要考慮材料優(yōu)點(diǎn)，更要注意材料弱點(diǎn)和腐蝕問題。●耐蝕性●材料的物理、機(jī)械和加工性能物理性能：密度、傳熱性、導(dǎo)電性、膨脹系數(shù)等。

機(jī)械性能：強(qiáng)度、塑性、韌性等。

加工性能：鑄造、切削、焊接性能等。

9.1選材？9.1選材材料的耐蝕性和物理、機(jī)械、加工

性能是材料技術(shù)指標(biāo)的兩個(gè)方面

這兩個(gè)方面往往存在矛盾。根據(jù)具體情況有所偏重?；蛘咭阅臀g性為主，對(duì)材料物理、機(jī)械、加工性能的不足，采取適當(dāng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)，并制定符合材料性能特點(diǎn)的使用規(guī)程；或者以物理、機(jī)械、加工性能為主，而對(duì)材料實(shí)施有效的防護(hù)技術(shù)，以保證其腐蝕速度達(dá)到要求的水平。

2選材的基本原則

（1）材料的耐蝕性能要滿足設(shè)備或物件使用環(huán)境的要求→？

注意搭配（2）材料的物理、機(jī)械和加工工藝性能要滿足設(shè)備或物件的設(shè)計(jì)與加工制造要求→？

針對(duì)處理（3）選材時(shí)力求最好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益→？

優(yōu)先、兼顧返回9.1選材9.2防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，減少腐蝕電池形成的機(jī)會(huì)。（2）整體結(jié)構(gòu)比分段結(jié)構(gòu)好。（3）設(shè)備表面狀態(tài)應(yīng)當(dāng)均勻、平滑、清潔，突出的緊固件的數(shù)目愈少愈好。1

腐蝕控制對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般要求（4）盡量避免縫隙、死角、坑洼、液體

停滯、應(yīng)力集中、局部過熱等不均勻因素。（5）注意材料相容性和設(shè)備之間的相互腐蝕性影響。（6）采用覆蓋層保護(hù)的設(shè)備(如襯里設(shè)備)有要足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中不能變形。（7）方便設(shè)備清洗，維修和防腐蝕施工。9.2防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的若干細(xì)則（1）排液—防止液體停滯

設(shè)備外形應(yīng)避免積水，減少積水間隙，凹槽和坑洼；

貯罐和容器的內(nèi)部形狀應(yīng)有利于液體排放；

管道系統(tǒng)內(nèi)部要流線化，使流動(dòng)順暢；

立式熱交換器的上端管束應(yīng)與管板平齊，臥式熱交換器最好向出口端稍傾斜，避免殘留液體；不使用易吸收水分和液體的絕緣、隔熱、包裝材料。9.2防腐蝕結(jié)構(gòu)