页数：55页文件大小：1.35 MB来源： 材料腐蚀与防护ppt课件
本课件讲授各类局部腐蚀，依次讨论电偶腐蚀的电偶序与面积比效应、小孔腐蚀的形核与自催化长大、缝隙腐蚀的闭塞区酸化、晶间腐蚀的贫铬理论与敏化温度、黄铜脱锌等选择性腐蚀、应力腐蚀破裂的材料—环境组合与控制方法，以及湍流与空泡两类磨损腐蚀。
第六章 局部腐蚀。§6.1 全面腐蚀与局部腐蚀：腐蚀按形态可分为全面腐蚀与局部腐蚀两大类，本章重点讨论各类局部腐蚀。
工程案例：本页以工程现场图片说明局部腐蚀造成的构件局部破坏。
§6-2 电偶腐蚀（Galvanic corrosion）。1.电偶腐蚀现象及概念：（1）现象示意图。
（2）概念：异种金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不相等有电偶电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的电位较低的金属溶解速度增大而发生的局部腐蚀的现象。
（3）发生电偶腐蚀的几种情况：
(4)电偶序：将金属材料在特定的电解质溶液中实测的腐蚀（稳定）电位值按高低（或大小）排列成表的形式。
思考：电偶序表与电动（次）序表的区别？
一些工业金属和合金在 25 ℃ 流动海水中的电偶序：按实测稳定电位由负到正依次排列，电位相差越大，组成电偶对时阳极金属加速腐蚀的倾向越大。
2.电偶腐蚀的原理：
电偶腐蚀极化图给出两金属极化曲线的交点与电偶电流。
3.电偶腐蚀的影响因素：
3.电偶腐蚀的影响因素（续）：
4.电偶腐蚀的控制：
工程案例：为什么会发生这种局部腐蚀？本页以工程现场图片引出对局部腐蚀成因的分析。
§6-3 小孔腐蚀（pitting）。1.点腐蚀的特征及产生条件。
定义：金属材料在某些环境介质中，经过一定的时间后，大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但在表面上个别点或微小区域内出现孔穴或麻点，且随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方向发展，形成小孔状腐蚀坑，这种现象称为“点腐蚀”，简称“点蚀”（Pitting）。由于蚀点最终发展成腐蚀孔洞，因此，又称为“小孔腐蚀”或“孔蚀”。
孔蚀的破坏特征：破坏高度集中；蚀孔的分布不均匀；蚀孔通常沿重力方向发展；蚀孔口很小，而且往往覆盖有固体沉积物，因此不易发现；孔蚀发生有或长或短的孕育期（或诱导期）。
产生条件：
2.点蚀的机理：（1）蚀核的萌生（形核）——钝化膜局部被破坏或夹杂物处形成蚀核。
起源于硫化物夹杂的碳钢孔蚀机理示意图（2.蚀核长大）：
3.孔蚀的影响因素。(1)冶金因素：能够钝化的金属容易发生孔蚀，故不锈钢比碳钢对孔蚀的敏感性高。金属钝态愈稳定，抗孔蚀性能愈好。孔蚀最容易发生在钝态不稳定的金属表面。对不锈钢，Cr、Mo 和 Ni 有利于提高抗孔蚀能力。
(2)环境：
（f）流动状态：在流动介质中金属不容易发生孔蚀，而在停滞液体中容易发生，这是因为介质流动有利于消除溶液的不均匀性，所以输送海水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排尽。
4.点蚀控制措施：
工程案例：本页以工程现场图片展示小孔腐蚀造成的局部穿孔破坏。
§6-4 缝隙腐蚀。1.缝隙腐蚀特征与产生条件：（1）现象。
（2）定义：金属材料表面由于狭缝或间隙的存在，腐蚀介质的扩散受到了很大的限制，由此导致狭缝内金属腐蚀加速的现象，称为缝隙腐蚀（Crevice Corrosion）。
（3）产生条件与特征：造成缝隙腐蚀的缝隙是狭缝，一般认为其尺寸在 0.025～0.1 毫米范围。几乎所有金属和合金、几乎所有溶液介质都可以引起缝隙腐蚀。与孔蚀比，同种材料的缝隙腐蚀更容易发生。
金属在海水中（中性氯化物溶液）缝隙腐蚀机理：缝外表面 O₂ 还原生成 OH⁻，缝内 O₂ 耗尽后 M → Mn+ + ne，Cl⁻ 迁入缝内与 Na⁺ 一起维持电平衡，形成缺氧的闭塞区。
3.缝隙腐蚀的影响因素：（1）缝隙的几何因素：缝隙宽度与深度决定闭塞程度，某一尺寸范围内腐蚀深度敏感性最高。
4.缝隙腐蚀与点蚀的比较：
5.缝隙腐蚀的控制措施：
§6-5 晶间腐蚀。1.晶间腐蚀现象：本页以金相图片展示沿晶粒间界发展的腐蚀形貌。
2.晶间腐蚀的概念与实例。（1）定义：晶间腐蚀（Intergranular Corrosion）是金属在适宜的腐蚀环境中沿着或紧挨着材料的晶粒间界发生和发展的局部腐蚀破坏形态，晶粒本身腐蚀很轻微。
（2）发生晶间腐蚀的电化学条件：
（3）晶间腐蚀实例（i）不锈钢的晶间腐蚀：不锈钢的晶间腐蚀常常是在受到不正确的热处理以后发生的，使不锈钢产生晶间腐蚀倾向的热处理叫做敏化热处理。奥氏体不锈钢的敏化热处理范围为 450 ℃—850 ℃。当奥氏体不锈钢在这个温度范围较长时间加热（如焊接）或缓慢冷却，就产生了晶间腐蚀敏感性。铁素体不锈钢的敏化温度在 900 ℃ 以上。
（ii）铝合金的剥离腐蚀：腐蚀沿与型材表面平行的晶界方向发展，生成的腐蚀产物 AlCl₃ 或 Al(OH)₃ 等体积比铝的体积大，随着该应力的逐渐增大，使已经失去与基体之间结合的晶粒向外鼓起，使合金表面呈层状撬起或产生剥落。
3.不锈钢晶间腐蚀理论。（1）贫铬理论：不锈钢在弱氧化性介质中发生的晶间腐蚀（这是最常见的情况，因为不锈钢一般都是在这种介质中使用），可以用贫铬理论解释——敏化时晶界析出 Cr 的碳化物，使晶界附近铬含量降低而失去钝化能力。
（2）阳极相溶解理论：在强氧化性介质（如浓硝酸）中不锈钢也会发生晶间腐蚀，但晶间腐蚀不是发生在经过敏化处理的不锈钢上，而是发生在经固溶处理的不锈钢上。用晶界区选择性溶解理论来解释。当晶界上析出了 σ 相（FeCr 金属间化合物），或是有杂质（如磷、硅）偏析，在强氧化性介质中便会发生选择性溶解，从而造成晶间腐蚀。
4.晶间腐蚀的控制：
§6-6 选择性腐蚀。1.概念：合金在腐蚀过程中，活性较强的组分（某一元素或某一相）优先溶解或溶解量大于其在合金中的比例，这种腐蚀类型称为成分选择性腐蚀。
2.黄铜脱锌机理解释：
3.黄铜脱锌影响因素与控制。
影响因素：
控制措施：
§6-7 应力腐蚀破裂。1.应力腐蚀破裂现象及概念：（1）现象。
（2）概念：金属材料在拉应力和特定介质的协同作用下所引起的脆性破裂。
2.产生的条件与特征：
SCC 的材料―环境组合：下表给出常见金属材料与对应敏感介质及断裂形式。
材料包括低碳钢、高强度钢、奥氏体不锈钢、铝合金、钛与钛合金、镁和镁合金、铜和铜合金、镍和镍合金、锆和锆合金；对应介质有 NaOH、CO—CO₂—H₂O、硝酸及碳酸盐溶液、水介质、氯化物、含痕量水的有机溶剂、HCN 溶液、沸腾盐溶液、高温纯水、含 Cl⁻ 水溶液、连多硫酸、H₂S 溶液、H₂SO₄+CuSO₄ 溶液、苛性碱溶液、湿空气、高纯水、热盐、发烟硝酸、N₂O₄、KCl+K₂CrO₄ 溶液、含 NH₄⁺ 溶液或蒸气、NaNO₂、醋酸钠、酒石酸钾、甲酸钠等水溶液、卤素化合物、甲醇（含 I⁻、Br⁻、Cl⁻）、CCl₄、CHCl₃、卤素蒸气等；断裂形式包括晶间、穿晶、解理及混合型。
说明：源文本该表为三列（材料、介质、断裂形式）横向错位粘连，无法安全切分为一一对应的行，此处按原文拆分归纳列出，建议对照原课件图片还原为规范表格。
（4）应力腐蚀破坏的形态学特征：①裂纹有穿晶、沿晶和混合型三种；②最后阶段出现脆性断裂特征。
（5）应力腐蚀分三个阶段：
（6）应力腐蚀是低应力脆性断裂。
3.SCC 的影响因素：
4.应力腐蚀机理：
奥氏体不锈钢应力腐蚀破裂模型图：溶液中金属表面存在静态金属的阳极区（稳定阳极）与迅速屈服的阳极区（动力阳极），在应力集中处 A 点膜反复破裂，裂纹沿阳极区扩展。
5.应力腐蚀的控制方法：
§6-10 磨损腐蚀。1.定义：高速流动的腐蚀介质（气体或液体）对金属材料造成的腐蚀破坏叫做磨损腐蚀（erosion-Corrosion），简称磨蚀，也叫做冲刷腐蚀。
2.影响因素：
3.磨损腐蚀的两种重要形式。（1）湍流腐蚀：高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击，对金属材料表面施加切应力，使表面膜破坏。湍流形成的切应力使表面膜破坏，不规则的表面使流动方向更为紊乱，产生更强的切应力，在磨损和腐蚀的协同作用下形成腐蚀坑。
（2）空泡腐蚀：空泡腐蚀（Cavitation erosion）又叫气蚀、穴蚀。当高速流体流经形状复杂的金属部件表面在某些区域流体静压可降低到液体蒸气压之下，因而形成气泡，在高压区气泡受压力而破灭。气泡的反复生成和破灭产生很大的机械力使表面膜局部毁坏，裸露出的金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面可再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。
4.磨损腐蚀的控制：
下载地址：{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}