工程中常见的金属腐蚀失效类型的产生条件及特征

bj2008

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6 m7 z; l6 O1 P+ r4 B( t第1种
* _$ I+ H! e2 X8 e: }& m& E腐蚀类型：全面腐蚀
定义：暴露于腐蚀环境中的整个金属表面上进行的腐蚀。
/ _8 h9 }# c4 c# \4 e. Y" ~& P/ M$ n产生条件：环境介质的物理、化学、电化学条件及金属表面状态、化学成分、组织结构是均匀的，构不成局部腐蚀电池，而构成了无数的微电池。
& K: q; E5 c- G, z8 a4 S2 b特征：腐蚀减薄、均匀，面积大。
9 W% G3 F1 f) X' S7 ~7 H7 C实例：裸露在大气中的钢材，锌在稀硫酸中的溶解等。
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4 ~6 [: b/ h  u8 f" [第2种
腐蚀类型：电偶腐蚀
3 {9 P9 f1 G* n, s7 a4 z定义：由于腐蚀电池的作用而产生的腐蚀。
产生条件：在电解质溶液中，两种电位不同的金属相接触或通过结构中的金属导体构成回路形成宏观腐蚀电池。
/ o7 x. l, K! M6 K2 k& M3 g1 |特征：在两种金属接触部位的周围表面上耐蚀性较差（腐蚀电位较负）的金属上常出现沟槽、凹坑局部加速腐蚀现象，距接触部位愈近，腐蚀愈严重，电偶对中阴极性金属受到了
保护，几无腐蚀。
7 l' X0 a- P- d5 W7 E0 ?4 v实例：钢制泵轴阀杆与石墨材料相接触处，钢受到腐蚀；换热器铜管与钢板连接处，钢板被腐蚀；铜板用钢铆钉连接，钢铆钉被腐蚀。
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! F' s+ ]$ d! c4 D) v' |第3种
8 _: i! P% r$ _, E. \' }腐蚀类型：晶间腐蚀
# I5 K4 ?! H% s1 [* {定义：沿着或紧挨着金属的晶粒边界所发生的腐蚀。
; B0 H9 k2 O- |' l( R4 O产生条件：晶间上存在着杂质元素或析出相，由于晶界与基体晶粒间存在着电位差，在晶界上导致选择性溶解造成的腐蚀。
特征：发生晶间腐蚀后金属外形尺寸无变化，仍有金属光泽，但强度及塑性显著下降，出现微裂纹，丧失金属声音，金相观察表明，晶粒间不结合裂纹沿晶发展，甚至晶粒脱落。
实例：敏化处理的奥氏体不锈钢或奥氏体不锈钢焊接的热影响区内均可出现晶间腐蚀。

0 X3 J* c0 Q7 r. t% Y第4种
6 q6 U2 }$ b$ D% h0 S腐蚀类型：点腐蚀
定义：产生于金属表面向内部扩展的点坑，即空穴的局部腐蚀。
产生条件：钝性金属容易产生点蚀，金属表面的不均匀性，如划痕、表面缺陷，夹杂是点蚀源，介质中的卤素族阴离子和氧化剂同时存在，有利于产生点蚀及其发展，故氧化性氧
' i' \$ J; z( p% h9 o7 t2 c* d0 U化物如CuCl2，Fe3Cl3，HgCl2等都是强烈引起点蚀的化合物；点蚀通常在静止的介质中发生。
实例：点蚀发生后的蚀孔直径很小，但沿深度发展，直至发展到穿孔，表面上呈麻点状。点蚀通常沿重力方向发展，因此，在水平放置的金属面上易产生点蚀，而下面的则很少发
& T* X5 V4 r$ Q, @: V) }# Q生。
# \$ `' b8 w# l  G7 ?3 Q特征：不锈钢、铝合金等材料的构件在含Cl-的溶液中其表面常产生点蚀，如在海水中或在工业水中或含Cl-循环冷却水中都常发生点蚀。

第5种
腐蚀类型：缝隙腐蚀
; A! l5 `: s" z) N1 S% j/ A8 W0 K' L定义：由于金属表面与其他金属或非金属表面形成狭缝工间隙，在狭缝内或近旁发生的局部腐蚀。
  ], W" U# _# M; I) C! E+ P产生条件：金属与金属或者金属与非金属结构形成缝隙，其宽度约为几十，足可使电解质溶液进入缝隙，而又使溶液得以停滞在缝隙内。此时造成缝隙内某些阴离子浓集形成活化-
钝化电池，同时H+增加使缝隙内酸度增高，从而更加剧了腐蚀。通常钝性金属在含Cl离子的介质中尤易发生缝隙腐蚀。
% F0 z0 T) d' ^2 O! k" ~特征：缝隙内局部加速腐蚀，且呈麻坑式蚀坑。缝隙外无腐蚀，或腐蚀甚微。
实例：如法兰盘与垫圈之间的表面上产生的腐蚀，铆接处铆接搭板下面的缝隙内造成的腐蚀。在沉积物下的金属表面上引起的局部腐蚀，漆膜下金属表面上引起的丝状腐蚀均可看
作是缝隙腐蚀的一种形式。
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第6种
2 y. Z$ e+ Y& i6 z腐蚀类型：应力腐蚀
% d9 H# m9 U0 i2 v" N1 n3 e定义：由残余或外加应力和腐蚀联合作用导致的腐蚀损伤。
7 r% ?( N, A: w2 s& W: _# m* W产生条件：在拉应力作用下金属材料在特定介质中引起的腐蚀断裂，应力包括外加应力、残余应力、热应力、焊接应力等。
4 n6 _+ \: C$ f特征：断裂是脆性的，裂纹可以是穿晶、沿晶或混合型的，应力是拉应力，裂纹易于由点蚀或缝隙腐蚀诱发。
( ?2 E+ _0 P5 l& s5 i4 Q3 T实例：如奥氏体不锈钢在含Cl离子水溶液中引起的脆断，黄铜的氨脆，碳钢、低合金钢的碱脆等均为典型的实例。

" c' `* d! [$ \第7种
  r) `) L" Y0 c4 o) u7 a" N. k腐蚀类型：腐蚀疲劳
$ j( H4 |6 y! a) Q  F/ H定义：由腐蚀和金属的交替应变联合作用引起的损伤过程，常导致破裂。
; i& C  T" [2 u产生条件：在交变应力作用下，于腐蚀性介质中金属材料产生的疲劳断裂，产生腐蚀疲劳的介质并不像应力腐蚀有一定的相应性，也不象一般疲劳存在着一个疲劳极限。
特征：腐蚀疲劳常由腐蚀裂纹、点蚀坑及其他蚀坑底部引起。裂纹多半是穿晶或沿晶，很少分叉，断口大部补腐蚀产物所覆盖，且呈圈状发展。
实例：石油钻井的钻杆，矿山的凿岩机，海上或矿山用的钢缆索，深井泵的轴，甲胺泵的泵体等的破裂。

第8种
4 n6 e  V  {0 R# x" b" [腐蚀类型：氢脆
定义：因吸氢，导致金属韧性或延性降低的损伤过程。
产生条件：常在高强钢、超高强钢或铝合金、钛合金中发生，是由于环境中的H+吸附在表面上还原或H原子渗透到金属中去在金属内部引起的脆性断裂。
' X" T7 y7 |# a" L6 u+ ~' v  `特征：常在缺口的三向应力区，由于氢首先诱发成裂纹，然后扩展达到临界值而引起断裂，断裂可能是沿晶的，也可能是穿晶的，断口为脆性断口。
) ?+ @1 M, f1 z. J实例：高强钢，铝合金、钛合金制造的部件在水溶液介质中，特别是在酸洗电镀等工艺后未经除氢工序最容易引起氢脆，如飞机起落架的连接螺栓等。
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第9种
! t' W' q: a( a& E" l3 G# e. U腐蚀类型：氢蚀
定义：钢在高温（约在200以上）高压氢中遭受的沿晶腐蚀损伤。
: p. h4 f2 t/ \9 G' E+ v产生条件：高温高压临氢装置中，碳钢和低合金钢发生脱碳现象，碳与氢形成了甲烷，致钢的强度降低，塑性变坏。
0 {  L! G2 ?, P; k+ I特征：在金属材料与氢环境接触的表面上脱碳层，珠光体变为铁素体，金属材料脆化，强度降低。
实例：煤油工艺中的加氢装置常产生氢腐蚀。

第10种
5 C; S2 Y& c9 k* x: S& @腐蚀类型：选择性腐蚀（黄铜脱锌）
定义：某些组分不按其在合金中所占的比例优先溶解到介质中去所发生的局部腐蚀。
3 j0 A# |" n  T4 h( u& l产生条件：含Zn大于15%的黄铜中不含As、Sn或Sb、P等元素，处于静止或流速很慢的介质中，介质中含硫化物由此导致黄铜中脱Zn，而铜保留在上面。
6 R. O5 n- x9 w% L5 d特征：黄铜脱锌有层状或栓状两种，此时黄铜颜色变为紫铜色，合金强度下降，但无明显的尺寸变化，金相组织疏松。
实例：火力发电厂用的不含As的黄铜冷凝管的脱锌。
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6 r! [. l2 P7 s" T第11种
腐蚀类型：石墨化腐蚀
# m+ Y; V( b) `! E% w& F定义：灰铸铁中金属组分优先失去，保留石墨的选择性腐蚀。
产生条件：灰口铸铁在盐水、矿水、土壤（尤其是在含硫酸盐的土壤）中或极稀的酸性溶液中，基体发生选择性腐蚀。
* _' a2 n0 E( l1 P0 z9 d  X- ~特征：灰口铸铁表面缓慢石墨化，组织疏松，密度减小，强度降低，金属的特性消失。
实例：埋地的灰口铸铁管在长时间使用后发生这种腐蚀。

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