文档介绍：§ 腐蚀失效
§ 腐蚀失效
★阻碍新技术新工艺的发展
★经济损失十分惊人
★涉及一切领域和行业
全球: $7000亿/年,
占2%~4%GNP
中国:￥1500亿/年,
占4%GNP
在化工、石油化工、轻工能源、交通等行业严重,60%的失效与腐蚀有关。
一腐蚀分类
一、腐蚀分类
腐蚀
孔腐蚀
晶间腐蚀
氢腐蚀
缝隙腐蚀
电偶腐蚀
选择腐蚀
应力腐蚀
空泡腐蚀
腐蚀疲劳
磨损腐蚀
形态
局部
腐蚀
全面
腐蚀
环境
工业介质腐蚀
自然环境腐蚀
海水腐蚀
土壤腐蚀
大气腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
机
理
物理腐蚀
很多过程装备都可能发生金属尘化腐蚀:脱氢装置、各种加热炉、裂解炉、热处理炉、煤气转化气化设备、甚至燃气涡轮发动机等。
工业用水腐蚀:工业用水包括冷却水、锅炉用水及其他工业用水,占全球用水量的60%~80% ;工业水对金属装备及其构件的腐蚀是一个弱腐蚀体系,如果对防腐不予以足够的重视,仍会造成资源、能源、材料的浪费,而且常常威胁着正常的安全生产和产品质量。
金属尘化: 一些金属(如铁、镍、钻及其合金)在高温碳环境(碳氢、碳氧气体)下碎化为由金属碳化物、氧化物、金属和碳等组成的混合物而导致金属损失的行为。由于金属尘化通常与金属材料的渗碳有关,而且腐蚀速度较快,故又叫灾难性渗碳腐蚀。
表3-4 部分工业介质的腐蚀类型、特征及预防措施
合理选材,
降低构件应力
全面腐蚀, 氢致开裂,
硫化物应力腐蚀
硫化氢腐蚀
选择低碳及含Cr、Mo的低合金钢,
甲烷聚集开裂
氢腐蚀
水处理,
电化学保护技术
孔蚀、缝隙腐蚀、
垢下腐蚀、冲刷腐蚀
工业冷却水腐蚀
合理选材,
防腐技术
全面腐蚀, 腐蚀率高
酸碱盐腐蚀
常用预防措施
腐蚀特征
腐蚀类型
图3-49 各种腐蚀形态示意图
学习常见腐蚀类型的特征、发生条件、
内容影响因素及预防措施
图3-50 不锈钢湿态腐蚀形态
实例中各类腐蚀形式的比例
二均匀腐蚀
二、均匀腐蚀
选择耐均匀腐蚀的材料;
表面覆盖层保护;
电化学保护;
改变环境的成分、浓度、pH值及温度,或添加防腐剂改善环境;
在设计寿命范围内,预留足够的腐蚀裕量。
控制及预防方法
关键构件
~
2
良好
很关键构件
<
1
优秀
无
>
4
不可用
(腐蚀严重)
一般构件
~
3
可用
应用
腐蚀深度/mm·y-1
耐蚀性等级
耐蚀性评定
金属材料耐均匀腐蚀的四级标准
三孔蚀
三、孔蚀
在构件表面出现个别孔坑或密集斑点的腐蚀称为孔蚀(或点蚀)。孔蚀是一种以小阳极大阴极腐蚀电池引起的阳极区高度集中的局部腐蚀形式。
工程金属材料对孔蚀都是敏感的,易钝化的金属在有活性离子与氧化剂共存的条件下,更易发生孔蚀。
1. 孔蚀的特征
腐蚀的蚀孔小,蚀孔出现在朝上表面,很少出现在朝下表面,蚀孔具有向深处自动加速的作用;
孔蚀一般出现在构件表面局部区域,或分散或密集;
孔蚀伴有轻或中度全面腐蚀时,腐蚀产物常遮盖住孔蚀;
孔蚀易成为应力腐蚀开裂或腐蚀疲劳的裂纹源;
在给定的金属-介质体系中,存在特定的阳极极化电位门槛值,高于此电位则发生孔蚀,此电位称为孔蚀电位或击穿电位。
2. 孔蚀的形貌
开口孔:出现于碳钢、低合合钢等耐蚀性较差的金属材料
闭口孔:出现于不锈钢等耐蚀性较好的金属材料
★表面形状
孔蚀的形成经历了一个诱导期,但长短不一;
图3-51 各种点蚀坑剖面形貌示意图(美ASTM G46-76)
★剖面形状
半球形、椭圆形、杯形、袋形、深窄形或浅宽形、复合形状· · ·