文档介绍：金属腐蚀与防护
材料科学与工程学院
本课程学时数:28+4 学分:2
选用教材:梁成浩主编《金属腐蚀学导论》,***
出版社,北京,1998,6。
主要参考书:孙跃、胡津主编《金属腐蚀与控制》,哈
尔滨工业大学出版社,哈尔滨,2003,4。
金属腐蚀的基本概念
第一章绪论
腐蚀定义的说法:1、因材料与环境反应而引起的材料的
破坏和变质。
2、除了单纯机械破坏以外的材料的一
切破坏,如机械断裂与应力腐蚀断裂。
3、冶金的逆过程。
包括金属和非金属
金属腐蚀定义:金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。
金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域,危害十分严重。一般
来说可以从以下四个方面来看:
研究金属腐蚀的意义
1、腐蚀会造成重大的直接或间接的经济损失。据工业发达国家的统计,
%。
2、腐蚀事故还常常危及人身安全。譬如,1965年美国有一输气管线因应
力腐蚀而破坏、造成***泄漏、爆炸,使10多人伤亡。又如1985年日本
一架波音747客机,由于腐蚀疲劳而坠毁,造成500多人死亡。
3、腐蚀不仅损耗大量金属,还浪费了大量能源。据统计每年因腐蚀要
损耗10%~20%的金属。
4、腐蚀引起的环境污染问题日益引起人们的关注。腐蚀产生的各种工
业废水、废渣和废气以及各种有害物质泄露、排放到河流、海洋和大气
中,破坏了生态平衡和危及人们健康。
由于金属腐蚀的领域广、机理比较复杂,其分类方法也是多样的。常
见的属腐蚀的分类有下列几种方法。
金属腐蚀的分类
、按腐蚀过程的历程分类:根据腐蚀过程的特点,可以将金属腐蚀分为化学、电化学和物理腐蚀等三类。
系指金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的损坏。通常在一些干燥气体及非电解质溶液中进行。其反应历程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中不产生电流。
1、化学腐蚀(Chemical Corrosion)
指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏,反应过程中有电
流产生。电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。金属在大气、海水、土壤及
酸、碱、盐等介质中发生的腐蚀皆属于此类。
指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的损坏。在液态金属中可发生物理腐
蚀。这种腐蚀不是由化学或电化学反应,而是由物理溶解所致。例如用来盛
放熔融锌的钢容器,由于铁被液态锌所溶解而损坏。
2、电化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)
3、物理腐蚀(Physical Corrosion)
二、按腐蚀的形式分类:根据腐蚀的形式,可将腐蚀分为全面腐蚀和局
部腐蚀两大类。,3-9属后者。
腐蚀分布在整个金属表面上,它可以是均匀的,也可以是不均匀的。例如,碳钢在强酸强碱中发生腐蚀属于均匀腐蚀。
局部腐蚀主要发生在金属表面某一区域,而表面的其他部分则几乎未被破坏。
局部腐蚀有很多类型,主要包括:小孔腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、氢脆、腐蚀疲劳、选择性腐蚀。
(General Corrosion)
(Localized Corrosion)
金属腐蚀破坏形式
1-均匀腐蚀 2-不均匀腐蚀 3-选择性腐蚀 4-斑状腐蚀 5-溃疡腐蚀
6-小孔腐蚀 7-晶间腐蚀 8-穿晶腐蚀 9-表层下腐蚀
(1) 小孔腐蚀(Pitting)
这种破坏主要集中在某些活性点上,并向金属内部深处发展。通常其腐蚀深度大于其孔径。严重时可使设备穿孔。不锈钢和铝合金在含有***离子的溶液中常呈这种破坏形式。
(2)缝隙腐蚀(Crevice Corrosion)
金属在腐蚀性介质中其表面或因铆接、焊接、螺纹连接,与非金属连接,或因表面有灰尘、砂粒、垢层、浮着沉积物等固体物质时,由于接触面间的缝隙内存在电解质溶液而产生腐蚀的现象。缝隙腐蚀在各类电解质液中都会发生。钝化金属如不锈钢、铝合金、钛等对缝隙腐蚀的敏感性最大。