第八章局部腐蚀 概述 定义 局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破 坏比其余表面大得多,从而形成坑洼 沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。 主要类型 电偶腐蚀晶间腐蚀选择性腐蚀
第八章 局部腐蚀 1. 概述 • 定义 局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破 坏比其余表面大得多，从而形成坑洼、 沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。 • 主要类型 电偶腐蚀 晶间腐蚀 选择性腐蚀
缝隙腐蚀小孔腐蚀 应力腐蚀磨损腐蚀氢损伤 危害性 举例: 局部腐蚀破坏有如下特征 (1)复杂性 (2)集中性 (3)突发性
缝隙腐蚀 小孔腐蚀 应力腐蚀 磨损腐蚀 氢损伤 • 危害性 举例： 局部腐蚀破坏有如下特征: (1) 复杂性 (2) 集中性 (3) 突发性
发生局部腐蚀的条件 (1)金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均 性,因而形成了可以明确区分的阳极区和阴 极区,它们遵循不同的电化学反应规律 ((2)阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀 过程中一直保持下去,不会减弱,甚至还会不 断强化,使某些局部区域的阳极溶解速度一直 保持高于其余表面。这是局部腐蚀能够持续进 (发展)的条件
• 发生局部腐蚀的条件 (1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均 一性，因而形成了可以明确区分的阳极区和阴 极区，它们遵循不同的电化学反应规律。 (（2） 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀 过程中一直保持下去，不会减弱，甚至还会不 断强化，使某些局部区域的阳极溶解速度一直 保持高于其余表面。这是局部腐蚀能够持续进 行(发展)的条件
2.电偶腐蚀 发生电偶腐蚀的几种情况 (1)异金属(包括导电的非金属材料,如石 墨)部件的组合 (2)金属镀层 (3)金属表面的导电性非金属膜 (4)气流或液流带来的异金属沉积,也会导 致电偶腐蚀问题
2. 电偶腐蚀 • 发生电偶腐蚀的几种情况 (1) 异金属(包括导电的非金属材料，如石 墨)部件的组合。 (2) 金属镀层。 (3) 金属表面的导电性非金属膜。 (4) 气流或液流带来的异金属沉积，也会导 致电偶腐蚀问题
电偶腐蚀的影响因素 (1)腐蚀电位差 表示电偶腐蚀的倾向。两种金属在使用环 境中的腐蚀电位相差愈大,组成电偶对时 阳极金属受到加速腐蚀破坏的可能性愈大 将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电饣 测量出来,并把它们从低到高排列,便得 到所谓电偶序( galvanic series
• 电偶腐蚀的影响因素 （1）腐蚀电位差 表示电偶腐蚀的倾向。两种金属在使用环 境中的腐蚀电位相差愈大，组成电偶对时 阳极金属受到加速腐蚀破坏的可能性愈大。 将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电位 测量出来，并把它们从低到高排列，便得 到所谓电偶序(galvanic series)
些工业金属和合金在海水中的电偶序 Chlorimet2 (66Ni, 32Mo, 1Fe) Hastelloy B(60Ni, 30Mo, 6Fe, 1Mn) 阴 极石墨 Incone(活态) 性 镍(活态 Chlorimet 3(62Ni, 18Cr, 18Mo) 铅 Hastelloy C(62Ni, 17Cr, 15Mo) 铅-锡焊药 18-8Mo不锈钢(钝态) 188钼不锈钢(活态) 18-8不锈钢(钝态) 188不锈钢(活态) 11~30%C不锈钢(钝态) 高镍铸铁 Inconel(80Ni,13Cr7Fe)(钝态) 13%Cr不锈钢 镍(钝态) 铸铁 银焊药 钢或铁 Monel(70Ni, 32Cu) 极2024铝(4.5Cu15Mg0.6Mu) 铜镍合金(60~90Cu40~11N) 性 青铜 工业纯铝(1100) 黄铜 镁和镁合金
一些工业金属和合金在海水中的电偶序 铂 金 石墨 钛 银 Chlorimet 3(62Ni,18Cr,18Mo) Hastelloy C (62Ni,17Cr,15Mo) 18-8Mo不锈钢(钝态) 18-8不锈钢(钝态) 11~30%Cr不锈钢(钝态) Inconel(80Ni,13Cr,7Fe)(钝态) 镍(钝态) 银焊药 Monel(70Ni,32Cu) 铜镍合金(60~90Cu,40~11Ni) 青铜 铜 黄铜 阴 极 性 阳 极 性 Chlorimet2(66Ni,32Mo,1Fe) Hastelloy B (60Ni,30Mo,6Fe,1Mn) Inconel(活态) 镍(活态) 锡 铅 铅-锡焊药 18-8钼不锈钢(活态) 18-8不锈钢(活态) 高镍铸铁 13%Cr不锈钢 铸铁 钢或铁 2024铝(4.5Cu,1.5Mg,0.6Mu) 镉 工业纯铝(1100) 锌 镁和镁合金
汪意: 比较腐蚀电位从而确定电偶对中哪个金 属是阳极时绝不能离开环境条件。同 种电偶组合在不同环境条件中不仅腐蚀 电位差的数值不一样,甚至可能发生极 性反转 不仅环境条件不同,异金属组合的电位 关系不同,即使在同一环境中,随着腐 蚀过程的进行,两种金属的腐蚀电位相 对关系也会改变
注意： • 比较腐蚀电位从而确定电偶对中哪个金 属是阳极时绝不能离开环境条件。同一 种电偶组合在不同环境条件中不仅腐蚀 电位差的数值不一样，甚至可能发生极 性反转。 • 不仅环境条件不同，异金属组合的电位 关系不同，即使在同一环境中，随着腐 蚀过程的进行，两种金属的腐蚀电位相 对关系也会改变
(2)极化性能 般说来,在阴极性金属M1上去极化剂还 原反应愈容易进行,即阴极反应极化性 能愈弱,阳极性金属M2的电偶腐蚀效 应愈大,造成的破坏愈严重 。析氢腐蚀 在发生析氢腐蚀的环境,与低氢过电位的 阴极性金属接触,将造成阳极性金属发生 严重的电偶腐蚀
（2） 极化性能 一般说来，在阴极性金属M1上去极化剂还 原反应愈容易进行，即阴极反应极化性 能愈弱，阳极性金属M2的电偶腐蚀效 应愈大，造成的破坏愈严重。 ●●析氢腐蚀 在发生析氢腐蚀的环境，与低氢过电位的 阴极性金属接触，将造成阳极性金属发生 严重的电偶腐蚀
E Gig gig Lgl Gig Gig Lgi (a)活化极化控制腐蚀体系 (b)受阴极反应浓度极化控制的腐蚀体系 lg( g/ig)=bc/(ba+bc)g(ioc/c (big=id i g=i d 阴极反应极化性能对电偶腐蚀电流密度的影响 (阴,阳极面积相等)
Lg|i| E (io E c )` i o c lgig lgig` lgig lgig` Lg|i| (a)活化极化控制腐蚀体系 (b)受阴极反应浓度极化控制的腐蚀体系 lg(i`g/ig)=bc/(ba+bc)lg(io c )`/io c (b)ig=id i`g=i`d 阴极反应极化性能对电偶腐蚀电流密度的影响 ( 阴,阳极面积相等)
吸氧腐蚀 如果阴极反应受氧扩散控制,阴极反应速 度等于氧分子极限扩散电流密度,|a 。那么各种金属上阴极反应的极化性能是 样的,此时i(M2)与阴极性金属的种类 无关,仅取决于i的大小,i增大,则 M2)增大,阳极性金属M2的电偶腐蚀破 坏加剧
●● 吸氧腐蚀 如果阴极反应受氧扩散控制，阴极反应速 度等于氧分子极限扩散电流密度，i c= i d 。那么各种金属上阴极反应的极化性能是 一样的，此时i g (M2 )与阴极性金属的种类 无关，仅取决于i d的大小，i d增大，则 i g (M2 )增大 ，阳极性金属M2的电偶腐蚀破 坏加剧