1、影響腐蝕的構(gòu)成要素是，腐蝕過程始終從材料與介質(zhì)的界面開始，可能引起材料和介質(zhì)特性變化的要素都使腐蝕的進(jìn)展發(fā)生變化。 影響腐蝕的結(jié)構(gòu)要素的例子、結(jié)構(gòu)修訂、制造方法及安裝上的失誤或考慮不足，可能引起材料的表面特性和力學(xué)狀態(tài)的變化(應(yīng)力集中、焊接殘馀應(yīng)力、溫差應(yīng)力、附近應(yīng)力等)應(yīng)力腐蝕裂紋。 異種材料組合直流腐蝕結(jié)構(gòu)的幾何形狀不合理的間隙腐蝕、均勻腐蝕和局部腐蝕的區(qū)別、危害性：均勻腐蝕速度可測(cè)量、破壞易防腐蝕馀量局部腐蝕速度為全面腐蝕、破壞無前兆、危害性大事故比例(日本10年化工機(jī)械破壞事例統(tǒng)訂): 均勻腐蝕：8.5%局部腐蝕： 88%孔蝕2 腐蝕疲勞8.5%、晶粒間腐蝕4.9%、高溫氧化4.9%、

2、氫脆3.0% )、局部腐蝕結(jié)構(gòu)修正要素、力學(xué)要素、幾何要素、異種金屬偶解等要素力學(xué)要素應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)一起存在應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞， 磨損腐蝕作用下H2S溶液塔設(shè)備人孔襯砌結(jié)構(gòu)1316L焊環(huán)220Mn Mo法蘭3316L襯砌(3mm厚) 4316L人孔管5塔壁復(fù)合板(22g316L )的貼合不良局部間隙應(yīng)力45天后100mm軸向裂紋、力學(xué)因素、碳鋼鋁考慮泵體與管線剛性連接法蘭、其他設(shè)備管線的連接位差，由于不備管間空間死區(qū)溶液的飛散，引起交替濕態(tài)和干態(tài)水中氯化物濃集不銹鋼膨脹管頸部應(yīng)力腐蝕裂紋，縱型不銹鋼冷凝器換熱管應(yīng)力腐蝕裂紋、力學(xué)因素、應(yīng)力與裂紋時(shí)間的關(guān)系應(yīng)力腐蝕發(fā)生條件、應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合應(yīng)

3、用應(yīng)力為拉伸應(yīng)力：工作負(fù)荷、制造應(yīng)力、裝配應(yīng)力(殘馀應(yīng)力引起的SCC事故遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工作應(yīng)力所占比例，其中焊接殘馀應(yīng)力最高)、力學(xué)因素、應(yīng)力腐蝕破裂速度、潛伏期(誘導(dǎo)期) 腐蝕引起的裂紋或凹坑時(shí)間長(zhǎng)度約為破裂總時(shí)間的90%裂紋擴(kuò)展階段裂紋源或凹坑極限應(yīng)力值破裂期失穩(wěn)純力學(xué)裂紋擴(kuò)展階段SCC破壞速度約為0.013mm/h，遠(yuǎn)大于無應(yīng)力存在時(shí)的局部腐蝕速度(如點(diǎn)蝕等)，但遠(yuǎn)小于單純力學(xué)破壞速度。 例如，海水中的鋼的SCC斷裂速度為點(diǎn)蝕的106倍，但比純力學(xué)斷裂速度低大致10位左右的應(yīng)力水平不同，有力學(xué)因素、(a )晶間裂紋(b )貫通晶體裂紋(c )混合型裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋的形態(tài)模式、力學(xué)因素、沿(a

4、 )晶體裂紋(b )穿通斷裂(穿通斷裂): 奧氏體系不銹鋼、鎂合金等穿通斷裂較多。 (c )混合裂紋(混合型裂紋): 鈦合金、應(yīng)力腐蝕裂紋形態(tài)金屬環(huán)境系統(tǒng)不同，出現(xiàn)不同的裂紋形態(tài)、力學(xué)因素，目前描述了SCC機(jī)理的學(xué)說電化學(xué)陽(yáng)極溶解理論氫脆化理論膜裂紋理論化學(xué)脆化機(jī)械裂紋二階段理論腐蝕生成物裂紋理論應(yīng)力吸附裂紋理論、應(yīng)力腐蝕機(jī)理、力學(xué)因素， 應(yīng)力腐蝕電化學(xué)陽(yáng)極溶解理論應(yīng)力腐蝕機(jī)理學(xué)說，力學(xué)要素，焊接，應(yīng)力，冶金三方面的材料是一致的：控制環(huán)境條件，消除(減少)應(yīng)力(1) .降低設(shè)置修正應(yīng)力，將最大有效應(yīng)力或應(yīng)力強(qiáng)度因子降低到臨界值以下的應(yīng)力腐蝕裂紋臨界強(qiáng)度因子KISCC，防止應(yīng)力腐蝕瞬時(shí)K1與時(shí)間

5、曲線、力學(xué)要素、薄殼與厚板的焊接、(2)合理的設(shè)定與加工、應(yīng)力集中、力學(xué)要素、殼管接頭焊接、殼與法蘭焊接、力學(xué)要素、殼與頂蓋的厚壁容器開孔焊接之間的等厚焊管接頭焊接最小距離、力學(xué)要素燃?xì)廨啓C(jī)葉輪的SCC、葉輪旋轉(zhuǎn)葉輪機(jī)械撕裂、力學(xué)因素、(3) .采用合理的熱處理方法去除殘馀應(yīng)力或改善合金的組織結(jié)構(gòu)，降低對(duì)SCC的敏感性：采用退火處理去除內(nèi)部應(yīng)力(鋼鐵用500600處理0.51h )。 奧氏體不銹鋼可以加熱到900左右緩慢冷卻) (4)，其他方法：合理選擇材料，去除介質(zhì)中的有害成分，添加緩蝕劑，采用陰極保護(hù)等。 力學(xué)要素，疲勞的-N曲線1，力學(xué)疲勞曲線2 .腐蝕疲勞曲線3 .有色金屬的疲勞曲線、

6、腐蝕疲勞、腐蝕疲勞與許多有色金屬的純力學(xué)疲勞一樣，不存在疲勞極限。 力學(xué)因素、疲勞斷口特征模式圖與應(yīng)力腐蝕的不同：裂紋多為結(jié)晶型，分支少. 腐蝕疲勞可能發(fā)生在任何介質(zhì)上。 力學(xué)因素，發(fā)生條件：腐蝕性流體，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度快，流體中含有固體粒子等。 與磨損的不同：在磨損腐蝕過程中，金屬也以金屬離子的形式溶入溶液，磨損以粉末的形式脫落。 例：離心泵葉輪、攪拌器、閥、彎管、換熱器入口管等。 形式分類：湍流腐蝕、空泡腐蝕(汽蝕)、微振動(dòng)腐蝕等。 化工設(shè)備前兩種很常見。磨損腐蝕、力學(xué)要素、脫碳溶液再沸器、磨損腐蝕、力學(xué)要素、湍流腐蝕破壞形態(tài)圖、力學(xué)要素、空泡腐蝕(汽蝕)歷史氣泡在崩潰時(shí)產(chǎn)生的沖擊波對(duì)金屬表面

7、發(fā)揮強(qiáng)錘作用，不僅破壞表面膜，還使膜下金屬的晶粒發(fā)生龜裂和剝離避免或緩和磨損腐蝕的方法：合理的結(jié)構(gòu)設(shè)置；適當(dāng)增大流體轉(zhuǎn)向部分的曲率半徑等結(jié)構(gòu)設(shè)置；極力避免流路斷面的突變。 正確選擇可形成保護(hù)性良好表面膜的材料，提高材料的硬度。 采用合適的涂層或陰極保護(hù)，18-8鋼可在充氣NaCl溶液中鈍化點(diǎn)蝕過程的示意圖、點(diǎn)蝕(點(diǎn)蝕、小點(diǎn)蝕)、表面狀態(tài)、金屬的典型“環(huán)狀”陽(yáng)極極化曲線。 點(diǎn)蝕防止方法：主要考慮從材料中減少有害雜質(zhì)含量的方法和適量，在介質(zhì)中特別是降低鹵素離子濃度的辦法、結(jié)構(gòu)修改時(shí)消除死區(qū)，采用防止溶液中有害物質(zhì)濃縮的陰極保護(hù)。 表面狀態(tài)、狹縫腐蝕，一般狹縫為0.0250.1mm工程結(jié)構(gòu)：鉚接板的

8、接合面、螺釘連接、螺母壓板、法蘭墊的接合面、設(shè)備底板與基礎(chǔ)的接觸面等。 (有效的間隙設(shè)置訂正不合理，設(shè)置訂正上也有不可避免的)泥沙、污垢、灰塵等堆積在金屬表面，在看不見的中間也產(chǎn)生了間隙。 幾何因素，碳鋼在海水中的間隙腐蝕過程的示意圖，間隙腐蝕一般的間隙為0.0250.1mm，幾何因素，基于平底貯槽的支承方式，幾何因素，法蘭墊片上的間隙腐蝕，幾何因素，不連續(xù)焊接的間隙，幾何因素異種金屬的組合要素， 異種材料的組合-接觸部位局部腐蝕：由電位低的金屬、溶解速度增大、電位高的金屬、溶解速度減少、電偶腐蝕、接觸腐蝕、雙金屬腐蝕兩種不同電極組成的宏觀腐蝕電池。不同材料的組合結(jié)構(gòu)實(shí)例，不同金屬的組合要素，

9、(1)，正確選擇相容性材料的實(shí)驗(yàn)確定(2)，設(shè)定合理的結(jié)構(gòu)，盡量避免小陽(yáng)極大陰極的結(jié)構(gòu)小陰極：焊接、螺絲、鉚釘?shù)汝帢O，減少或電鍍將不同金屬的部件彼此絕緣的第三金屬插入金屬之間的電位差防止直流腐蝕的途徑、異種金屬的組合要素、法蘭連接的正確絕緣、防止直流腐蝕、異種金屬的組合要素、中間金屬的構(gòu)造、異種金屬的組合要素、焊接缺陷和腐蝕(1)焊接表面缺陷焊接腫瘤、焊接要素、焊接表面缺陷下切、焊接異種金屬焊接碳鋼不銹鋼奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接：焊接、釬焊、銀焊接的焊接金屬電位遠(yuǎn)低于母材金屬的小陽(yáng)極，焊接要素，(a )垂直焊接方向，(b )平行焊接方向焊接碳鋼應(yīng)力分布的一例，焊接要素，焊接缺陷和

10、焊接缺陷和腐蝕(4)焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū)的各處所經(jīng)歷的焊接熱循環(huán)不同，即焊接熱影響區(qū)的各點(diǎn)相當(dāng)于實(shí)際經(jīng)歷了不同規(guī)范的熱處理，必然有相應(yīng)的組織變化，例如出現(xiàn)晶粒生長(zhǎng)、相變?cè)俳Y(jié)晶等。 如果金屬含有大量合金元素，則其組織保護(hù)變得復(fù)雜。 有時(shí)，晶間變得非?；钴S，會(huì)發(fā)生奧氏體系不銹鋼焊接的晶間腐蝕等嚴(yán)重的局部腐蝕。 304型不銹鋼弧焊熱影響區(qū)的溫度分布、焊接要素、晶間腐蝕機(jī)理不良鉻理論、奧氏體系不銹鋼在450850下長(zhǎng)時(shí)間加熱(例如焊接)，在焊接兩側(cè)23mm下被該溫度范圍的所謂晶間腐蝕敏化部加熱，此時(shí)晶間的鉻和碳化(例如與4C合成的腐蝕介質(zhì)接觸時(shí)，晶間貧鉻區(qū)域?qū)μ蓟锖凸倘荏w的其他部分形成小陽(yáng)極對(duì)大

11、陰極的微電池，發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。 700750溫度區(qū)域是最危險(xiǎn)的。焊接要素、晶間腐蝕與溫度、時(shí)間的關(guān)系、焊接要素、防止晶間腐蝕的方法(1)固溶處理，加熱至10501150，焊接時(shí)析出的碳化鉻再次溶入奧氏體內(nèi)，在水中冷卻，即經(jīng)淬火進(jìn)入一次穩(wěn)定區(qū)域。 該方法工藝復(fù)雜，構(gòu)件淬火容易變形，僅適用于小型工件。 防止晶間腐蝕的方法(2)穩(wěn)定化退火是加熱到850900保溫25h進(jìn)行空冷，因?yàn)樵谠摐囟葏^(qū)域，元素向金屬中的擴(kuò)散相當(dāng)快，晶粒各處的鉻量變得均勻，進(jìn)入二次穩(wěn)定區(qū)域。 防止晶間腐蝕的方法(3)超低碳法可以將焊道的碳含量控制在小于0.04%，大幅度降低碳化鉻的溶出量。 隨著冶煉技術(shù)的提高，現(xiàn)在超低碳不銹

12、鋼的應(yīng)用越來越廣泛。 防止晶間腐蝕的方法(4)合金化法添加鈦、鈮、鉭等比鉻的要碳能力強(qiáng)的元素，使碳和這些合金元素優(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，避免貧鉻。 在這些合金元素中，鈦是最優(yōu)良的，同時(shí)起到使晶粒微細(xì)化的作用，因此，被廣泛應(yīng)用于含有Ti的穩(wěn)定型的18-8鋼。 防止晶間腐蝕的方法(5)其他方法，即使通過焊接材料在焊接中配合鐵素體形成元素(鈦、鋁、硅等)，使焊接成為奧氏體鐵素體兩相組織，也能夠提高對(duì)晶間腐蝕的耐性。不同斷面的焊接可以減少焊接部位的應(yīng)力，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂(1) .不同斷面的焊接，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂(2) .不同金屬間的焊接可以使與電介質(zhì)接觸的器壁熔化，避免組織變化，防止晶間腐蝕，選擇性腐蝕，防止卡箍焊接不同金屬間的絕緣凸緣的變形，消除間隙防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)定修訂管-管板連接(管孔圓，管口不從管板出來)、防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)定修訂(4) .管和管板連接管貼合管板避免間隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)定修訂(5) .管連接是對(duì)接焊接、軸連接結(jié)構(gòu)、防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)定修訂(5)。 防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂、防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂(7) .設(shè)備夾套的焊接要避免間隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕，外殼的保溫要求腳和外殼同時(shí)隔熱保溫，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂(8) .外殼的保溫要避免露點(diǎn)腐蝕，絕緣層外的保護(hù)板要避免水分(含雨水)穿過隔熱層外殼的冷卻避免高溫腐蝕，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)置修訂(10 ) .密封管避免污染的