腐蚀防护精选PPT.ppt

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1、关于腐蚀防护关于腐蚀防护第1页，讲稿共54张，创作于星期三金属电化学腐蚀的热力学条件：金属电化学腐蚀的热力学条件：阳极溶解反应自发进行的条件：阳极溶解反应自发进行的条件：阴极去极化反应自发进行的条件：阴极去极化反应自发进行的条件：EkEk0电化学腐蚀持续进行的条件电化学腐蚀持续进行的条件:第2页，讲稿共54张，创作于星期三只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低

2、由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低升高。升高。升高。升高。电化学极化电化学极化电化学极化电化学极化 浓差极化浓差极化浓差极化浓差极化 膜阻极化膜阻极化膜阻极化膜阻极化第3页，讲稿共54张，创作于星期三超电压：超电压：腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极或阳极电位腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极或阳极电位偏离初始电位的绝对值。定量的反应出极化的程度偏离初始电位的绝对值。定量的反应出极化的程度第4页，讲稿共54张，创作于星期三去极化作用：去极化作用：凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作

3、用。阴极去极化作用：阴极去极化作用：在溶液中增加去极剂（在溶液中增加去极剂（H H+、O O2 2等）的浓度、升温、搅拌、等）的浓度、升温、搅拌、其它降低活化超电压的措施其它降低活化超电压的措施阳极去极化作用：阳极去极化作用：搅拌、升温、在溶液中加入络合剂或沉淀剂搅拌、升温、在溶液中加入络合剂或沉淀剂第5页，讲稿共54张，创作于星期三判断腐蚀过程的控制因素判断腐蚀过程的控制因素第6页，讲稿共54张，创作于星期三 重量法：重量法：重量法：重量法：深度法：深度法：容量法、机械变化率，电阻变化率容量法、机械变化率，电阻变化率腐蚀速度计算与耐蚀性评定第7页，讲稿共54张，创作于星期三 析氢腐蚀和耗氧腐

4、蚀析氢腐蚀：析氢腐蚀：溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属阳溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属阳溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属阳溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀耗氧腐蚀：耗氧腐蚀：耗氧腐蚀：耗氧腐蚀：阴极上耗氧反应的进行，促使阳极金属不断溶解，引起阴极上耗氧反应的进行，促使阳极金属不断溶解，引起的金属腐蚀的金属腐蚀阴极过程各具特点的两种最为常见的腐蚀体系阴极过程各具特点的两种最为常见的腐蚀体系第8页

5、，讲稿共54张，创作于星期三发生析氢腐蚀和耗氧腐蚀的条件0.805v耗氧腐蚀比耗氧腐蚀比析氢腐蚀更析氢腐蚀更易发生易发生第9页，讲稿共54张，创作于星期三影响腐蚀的结构因素力学因素力学因素表面状态与几何因素表面状态与几何因素异种金属组合因素异种金属组合因素焊接因素焊接因素第10页，讲稿共54张，创作于星期三力学因素应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂(StressCorrosion Cracking)金属结构在拉应金属结构在拉应力和特定腐蚀环力和特定腐蚀环力和特定腐蚀环力和特定腐蚀环境共同作用下引境共同作用下引起的破裂起的破裂第11页，讲稿共54张，创作于星期三腐蚀疲劳腐蚀疲劳的概

6、念：腐蚀疲劳的概念：腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂腐蚀疲劳的特点：腐蚀疲劳的特点：腐蚀疲劳的特点：腐蚀疲劳的特点：没有腐蚀介质的限定没有腐蚀介质的限定没有腐蚀介质的限定没有腐蚀介质的限定 裂纹多为穿晶型，分枝较少裂纹多为穿晶型，分枝较少 断面大部分被腐蚀产物所覆盖，小部分呈粗糙的断面大部分被腐蚀产物所覆盖，小部分呈粗糙的碎裂状碎裂状影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：pHpH值；含氧量；温度；变动负荷的性质；交变应值；含氧量；温度；变动负荷的性质；交变应

7、力的幅度、频率等力的幅度、频率等第12页，讲稿共54张，创作于星期三磨损腐蚀定义定义 腐蚀性流体与金属构件以较高速度做相对运动而腐蚀性流体与金属构件以较高速度做相对运动而引起的金属腐蚀损坏引起的金属腐蚀损坏分类分类湍流腐蚀；空泡腐蚀；湍流腐蚀；空泡腐蚀；微振腐蚀微振腐蚀防护防护合理的结构设计合理的结构设计正确的选择材料正确的选择材料适当的涂层适当的涂层阴极保护阴极保护第13页，讲稿共54张，创作于星期三表面状态与几何因素孔蚀孔蚀孔蚀孔蚀不适当的表面状况与几何构型会引起孔蚀、缝隙腐不适当的表面状况与几何构型会引起孔蚀、缝隙腐蚀以及浓差电池腐蚀。蚀以及浓差电池腐蚀。第14页，讲稿共54张，创作于星

8、期三缝隙腐蚀 当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时,缝内介质不易流动而形成滞留状态缝内介质不易流动而形成滞留状态,促使缝隙内的金促使缝隙内的金属加速腐蚀属加速腐蚀第15页，讲稿共54张，创作于星期三异种金属组合、电偶腐蚀第16页，讲稿共54张，创作于星期三 焊接因素焊接缺陷与腐蚀 焊接缺陷：焊接缺陷：焊瘤；咬边；飞溅；电弧熔坑焊瘤；咬边；飞溅；电弧熔坑异种金属焊接异种金属焊接在腐蚀环境中，由于存在电位差，构成电偶腐蚀。在腐蚀环境中，由于存在电位差，

9、构成电偶腐蚀。解决办法：选用比母材电位更高的金属做焊条解决办法：选用比母材电位更高的金属做焊条焊接残余应力焊接残余应力焊接热影响区焊接热影响区当金属中含有大量合金元素时，易发生焊缝晶间腐蚀当金属中含有大量合金元素时，易发生焊缝晶间腐蚀第17页，讲稿共54张，创作于星期三 金属在某些环境中的腐蚀第一节第一节 在高温气体中的腐蚀在高温气体中的腐蚀第二节第二节 在大气中的腐蚀特点在大气中的腐蚀特点第三节第三节 在土壤中的腐蚀特点在土壤中的腐蚀特点第四节第四节 在海水中的腐蚀特点在海水中的腐蚀特点第18页，讲稿共54张，创作于星期三金属的高温氧化与氧化膜 高温氧化过程高温氧化过程高温氧化过程高温氧化过

10、程 金属氧化：金属与介质作用失去电子的过程金属氧化：金属与介质作用失去电子的过程 MM MM n+ne xMM+Yx=Mx xY Yy 第一步第一步第一步第一步:吸附、化合成膜：吸附、化合成膜：吸附、化合成膜：吸附、化合成膜：（界面反应）（界面反应）（界面反应）（界面反应）第二步：膜成长：第二步：膜成长：（扩散过程）（扩散过程）第19页，讲稿共54张，创作于星期三氧化膜的性质氧化膜的性质 膜的成长都是依靠电子和离子通过膜中缺陷膜的成长都是依靠电子和离子通过膜中缺陷的迁移来实现的的迁移来实现的 离子迁移速度愈快，氧化速度愈快离子迁移速度愈快，氧化速度愈快 离子扩散的方向取决于晶格缺陷的类型离子扩

11、散的方向取决于晶格缺陷的类型 离子扩散的速度取决与晶格缺陷的浓度离子扩散的速度取决与晶格缺陷的浓度第20页，讲稿共54张，创作于星期三 氧化膜的保护性氧化膜的保护性 氧化膜的完整性、致密性氧化膜的完整性、致密性 膜的热稳定性膜的热稳定性 膜的结构及厚度膜的结构及厚度 膜与金属的相对热膨胀系数膜与金属的相对热膨胀系数 膜中的应力状态膜中的应力状态第21页，讲稿共54张，创作于星期三高温合金的抗氧化性1、合金化原理、合金化原理利用合金化提高金属的抗氧化性途径：利用合金化提高金属的抗氧化性途径：（1 1）减小氧化膜的晶格缺陷浓度）减小氧化膜的晶格缺陷浓度）减小氧化膜的晶格缺陷浓度）减小氧化膜的晶格缺

12、陷浓度金属离子过剩型氧化膜：原子价较高的金属离子金属离子过剩型氧化膜：原子价较高的金属离子金属离子不足型氧化膜：原子价较低的金属离子金属离子不足型氧化膜：原子价较低的金属离子金属离子不足型氧化膜：原子价较低的金属离子金属离子不足型氧化膜：原子价较低的金属离子（2 2）依靠选择氧化生成保护膜）依靠选择氧化生成保护膜 合金元素的离子半径合金元素的离子半径合金元素的离子半径合金元素的离子半径 基体金属离子半径基体金属离子半径（3 3）生成稳定的新相（复合氧化物）生成稳定的新相（复合氧化物）离子在离子在ABAB2 2O O4 4 4 4氧化膜中的扩散速度迟缓（移动所需活化能提氧化膜中的扩散速度迟缓（移

13、动所需活化能提高）高）第22页，讲稿共54张，创作于星期三2、高温硫化、高温硫化 金属与含金属与含金属与含金属与含S S气体接触，反应生成硫化物，使金属不断腐蚀的现气体接触，反应生成硫化物，使金属不断腐蚀的现气体接触，反应生成硫化物，使金属不断腐蚀的现气体接触，反应生成硫化物，使金属不断腐蚀的现象象象象 体积比体积比体积比体积比 r r 更大更大更大更大硫化比氧化作用更严重：硫化比氧化作用更严重：硫化比氧化作用更严重：硫化比氧化作用更严重：晶格缺陷浓度高得多晶格缺陷浓度高得多晶格缺陷浓度高得多晶格缺陷浓度高得多 膜的熔点低（共晶物更低）膜的熔点低（共晶物更低）膜的熔点低（共晶物更低）膜的熔点低

14、（共晶物更低）第23页，讲稿共54张，创作于星期三金属在大气中的腐蚀特点金属在大气自然条件下发生的腐蚀金属在大气自然条件下发生的腐蚀在金属表面上的薄层电解液膜中进行的电化学在金属表面上的薄层电解液膜中进行的电化学腐蚀腐蚀金属表面的水膜成分，是大气中的杂质溶解在金属表面的水膜成分，是大气中的杂质溶解在水膜中形成的相应的电解质溶液水膜中形成的相应的电解质溶液大气腐蚀过程遵循电化学腐蚀的一般规律大气腐蚀过程遵循电化学腐蚀的一般规律自身的特点自身的特点 ：阴极以耗氧腐蚀为主；：阴极以耗氧腐蚀为主；腐蚀程度受大气的成分和湿度影响腐蚀程度受大气的成分和湿度影响第24页，讲稿共54张，创作于星期三 在大气中

15、的腐蚀特点在大气中的腐蚀特点第25页，讲稿共54张，创作于星期三金属在土壤中的腐蚀特点n与在电解液中腐蚀的本质是一样的与在电解液中腐蚀的本质是一样的n自身特征：自身特征：l阴极过程主要上氧的去极化过程阴极过程主要上氧的去极化过程l受土壤的结构和湿度的影响受土壤的结构和湿度的影响l易因充气不匀形成供氧差异腐蚀电池易因充气不匀形成供氧差异腐蚀电池l杂散电流引起的腐蚀现象杂散电流引起的腐蚀现象第26页，讲稿共54张，创作于星期三金属在海水中的腐蚀特点n与在电解液中腐蚀的本质是一样的与在电解液中腐蚀的本质是一样的n自身特征：自身特征：l阴极过程主要上氧的去极化过程阴极过程主要上氧的去极化过程l电负性很

16、强的金属及合金发生氢的去极化反应电负性很强的金属及合金发生氢的去极化反应l受海水的流速影响受海水的流速影响l选用在含氯离子的溶液中有稳定钝态的金属和选用在含氯离子的溶液中有稳定钝态的金属和 合金，降低腐蚀速度合金，降低腐蚀速度l异种金属在海水中容易发生电偶腐蚀异种金属在海水中容易发生电偶腐蚀第27页，讲稿共54张，创作于星期三 第四章 金属结构材料的耐蚀特性第一节第一节 金属耐蚀合金化原理金属耐蚀合金化原理第二节第二节 常用结构材料的耐蚀性常用结构材料的耐蚀性第三节第三节 结构材料的选择原则结构材料的选择原则第28页，讲稿共54张，创作于星期三第一节第一节 金属耐蚀合金化原理金属耐蚀合金化原理

17、 金属的热力学稳定性金属的热力学稳定性 判断依据：标准电位值判断依据：标准电位值 酸性溶液中酸性溶液中EH=0V 中性溶液中中性溶液中EH=-0.414V 中性溶液中中性溶液中EO2=0.805V当金属的电极电位小于以上值时，即发生腐蚀当金属的电极电位小于以上值时，即发生腐蚀一、纯金属的耐蚀特性一、纯金属的耐蚀特性第29页，讲稿共54张，创作于星期三金属的钝化金属的钝化热力学不稳定的金属在氧化性介质中容易钝热力学不稳定的金属在氧化性介质中容易钝化可钝化的金属有化可钝化的金属有 锆、钽、铌、铝、铬、铍钼镁、镍、钴、铁锆、钽、铌、铝、铬、铍钼镁、镍、钴、铁 这些金属大多在氧化性介质中易钝化这些金属

18、大多在氧化性介质中易钝化 在在ClCl-、BrBr-、F F-，离子作用下钝态易破坏。，离子作用下钝态易破坏。易钝化的金属可作为合金元素加入合金中使合金易钝化的金属可作为合金元素加入合金中使合金获得耐蚀性获得耐蚀性腐蚀产物膜腐蚀产物膜（机械钝态膜）的保护性能（机械钝态膜）的保护性能第30页，讲稿共54张，创作于星期三1 1、提高金属的热力学稳定性、提高金属的热力学稳定性 （贵金属，成本高，难以推广）（贵金属，成本高，难以推广）2 2、减弱合金的阴极活性、减弱合金的阴极活性减小金属或合金中的活性阴极面积；通过热减小金属或合金中的活性阴极面积；通过热处理的方法形成稳定的固溶体处理的方法形成稳定的固

19、溶体加入析氢超电压高的合金元素（增大合金加入析氢超电压高的合金元素（增大合金阴极析氢反应的阻力）阴极析氢反应的阻力）二、金属耐蚀合金化的途径二、金属耐蚀合金化的途径第31页，讲稿共54张，创作于星期三3 3、减弱合金的阳极活性（是最有效、应用最、减弱合金的阳极活性（是最有效、应用最广泛的方法）广泛的方法）减少阳极相的面积减少阳极相的面积加入易钝化的合金元素加入易钝化的合金元素加入阴极合金元素促进阳极钝化加入阴极合金元素促进阳极钝化4 4、使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜、使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜第32页，讲稿共54张，创作于星期三第33页，讲稿共54张，创作于星期三 塔曼塔曼-合金的耐

20、蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系合金的耐蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系合金的耐蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系合金的耐蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系耐蚀组元含量为：耐蚀组元含量为：12.5%12.5%、25%25%、37.5%37.5%37.5%37.5%、50%50%时，合金的耐时，合金的耐时，合金的耐时，合金的耐蚀性呈阶梯式升高蚀性呈阶梯式升高蚀性呈阶梯式升高蚀性呈阶梯式升高对同一种合金，在不同的介质中其稳定性台阶值是不同的对同一种合金，在不同的介质中其稳定性台阶值是不同的 适用于二元系统能够也使用于多元系统的固溶体合金适用于二元系统能够也使用于多元系统的固溶体合金适用于二元系

21、统能够也使用于多元系统的固溶体合金适用于二元系统能够也使用于多元系统的固溶体合金 至今仍无确切的解释至今仍无确切的解释至今仍无确切的解释至今仍无确切的解释三、单相合金的确三、单相合金的确n/8定律定律第34页，讲稿共54张，创作于星期三 铬（铬（铬（铬（CrCr）：）：是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定 与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀与铁基合金组成固溶体时

22、，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀特性特性特性特性 在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好在不能实现钝化的条件下，随着含量的增高，腐蚀速率在不能实现钝化的条件下，随着含量的增高，腐蚀速率反而加大反而加大四、主要合金元素对耐蚀性的影响四、主要合金元素对耐蚀性的影响第35页，讲稿共54张，创作于星期三 镍（镍（Ni)Ni)：热力学不够稳定热力学不够稳定与与Fe-NiFe-Ni合金在硫酸、盐酸和硝酸中的腐蚀速率都随合金在硫酸、盐酸和硝酸中的腐蚀速率都随着镍的含量的增加而减小；着镍的

23、含量的增加而减小；镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高合金的热力学稳定性提高在氧化性介质和还原性介质中均有效在氧化性介质和还原性介质中均有效第36页，讲稿共54张，创作于星期三l优势：优势：与铬配合加入铁中获得不锈钢；与铬配合加入铁中获得不锈钢；综合了铬镍的优势，耐氧化性介质腐蚀也耐还综合了铬镍的优势，耐氧化性介质腐蚀也耐还原性介质腐蚀；原性介质腐蚀；形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧性。能力、可焊性、良好的低温韧性。l不利之处：增加不锈钢的晶间腐蚀倾向不利

24、之处：增加不锈钢的晶间腐蚀倾向第37页，讲稿共54张，创作于星期三 钼（钼（Mo)Mo)：使合金耐还原性介质的腐蚀和抗氯离子等引起的使合金耐还原性介质的腐蚀和抗氯离子等引起的孔蚀孔蚀含量较小时，使钢对氯化物腐蚀破裂敏感，而当含量较小时，使钢对氯化物腐蚀破裂敏感，而当钼含量大于钼含量大于4%4%时，钢的耐应力腐蚀破裂性能提高时，钢的耐应力腐蚀破裂性能提高钝化膜厚度随着钢中钼含量增高而增厚，而膜厚钝化膜厚度随着钢中钼含量增高而增厚，而膜厚度的增加通常会延长蚀孔形成的孕育期，提高耐度的增加通常会延长蚀孔形成的孕育期，提高耐孔蚀性能。孔蚀性能。第38页，讲稿共54张，创作于星期三 硅（硅（硅（硅（Si

25、)Si)：在相应的合金中具有耐氯化物腐蚀破裂、耐孔蚀、耐浓在相应的合金中具有耐氯化物腐蚀破裂、耐孔蚀、耐浓热硝酸、抗氧化、耐海水腐蚀等作用热硝酸、抗氧化、耐海水腐蚀等作用不锈钢随硅含量的增加，耐应力腐蚀破裂性能显著改善不锈钢随硅含量的增加，耐应力腐蚀破裂性能显著改善（依靠加硅形成富硅保护膜）（依靠加硅形成富硅保护膜）耐氯离子腐蚀（耐氯化物应力腐蚀破裂）耐氯离子腐蚀（耐氯化物应力腐蚀破裂）耐氯离子腐蚀（耐氯化物应力腐蚀破裂）耐氯离子腐蚀（耐氯化物应力腐蚀破裂）改善耐孔蚀性能（提高了钢的钝态稳定性）改善耐孔蚀性能（提高了钢的钝态稳定性）改善耐孔蚀性能（提高了钢的钝态稳定性）改善耐孔蚀性能（提高了钢

26、的钝态稳定性）耐强氧化物腐蚀：形成富集耐强氧化物腐蚀：形成富集Si,Cr,O的表面膜的表面膜的表面膜的表面膜Si与与与与Cr,MoCr,Mo与与Cu配合，可以得到各种耐海水钢配合，可以得到各种耐海水钢第39页，讲稿共54张，创作于星期三 铜（铜（Cu)：是低合金钢、不锈钢、镍基合金、铸铁中常用的是低合金钢、不锈钢、镍基合金、铸铁中常用的耐蚀合金元素之一；耐蚀合金元素之一；耐大气腐蚀：铜在低合金钢大气腐蚀过程中起着活耐大气腐蚀：铜在低合金钢大气腐蚀过程中起着活性阴极的作用，在一定条件下可以促使钢产生阳极性阴极的作用，在一定条件下可以促使钢产生阳极钝化，从而降低腐蚀速率；钝化，从而降低腐蚀速率；第

27、40页，讲稿共54张，创作于星期三l钝化膜易被活性氯离子破坏，所以铜钢只在较钝化膜易被活性氯离子破坏，所以铜钢只在较纯净的空气中具有较好的耐蚀性；纯净的空气中具有较好的耐蚀性；l可提高钢对可提高钢对H2SO4的耐蚀性：提高了合金的热的耐蚀性：提高了合金的热力学稳定性；力学稳定性；l可减弱钢在海水中的缝隙腐蚀：加入可减弱钢在海水中的缝隙腐蚀：加入Cu后，钢后，钢的阳极过程受到阻滞，使钝化临界电流密度减的阳极过程受到阻滞，使钝化临界电流密度减小。小。第41页，讲稿共54张，创作于星期三第二节第二节 常用结构材料的耐蚀性能常用结构材料的耐蚀性能主要有不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等主要有不锈

28、钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等1、18-8不锈钢（不锈钢（Cr18%,Ni8%-9%;n=2)在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定 在酸性介质中（在酸性介质中（在酸性介质中（在酸性介质中（氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的强弱氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的强弱氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的强弱氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的强弱有关）有关）有关）有关）不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：不锈钢设备的腐

29、蚀多是局部腐蚀破坏：不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：晶间腐蚀、孔蚀、应力腐蚀晶间腐蚀、孔蚀、应力腐蚀一、依靠钝化获得耐蚀能力的金属一、依靠钝化获得耐蚀能力的金属第42页，讲稿共54张，创作于星期三提高不锈钢抗孔蚀的能力：（1）减少溶液中的卤素离子的浓度（设计中尽量避免）减少溶液中的卤素离子的浓度（设计中尽量避免有溶液的滞留区，防止卤素离子的局部浓缩）有溶液的滞留区，防止卤素离子的局部浓缩）（2）提高溶液的流速（防止杂质附着于金属表面，）提高溶液的流速（防止杂质附着于金属表面，避免形成所谓的钝性避免形成所谓的钝性-活性电池）活性电池）活性电池）活性电池）（3）添加缓蚀剂）添加缓蚀剂（4）增加）

30、增加Cr,MoCr,Mo等可以提高孔蚀的击穿电位的合金元素等可以提高孔蚀的击穿电位的合金元素等可以提高孔蚀的击穿电位的合金元素等可以提高孔蚀的击穿电位的合金元素（5 5）采用阴极保护（使不锈钢的腐蚀电位往负方向移动）采用阴极保护（使不锈钢的腐蚀电位往负方向移动）采用阴极保护（使不锈钢的腐蚀电位往负方向移动）采用阴极保护（使不锈钢的腐蚀电位往负方向移动至击穿电位以下）至击穿电位以下）至击穿电位以下）至击穿电位以下）第43页，讲稿共54张，创作于星期三l铝的耐蚀能力主要取决于在给定环境中铝表面的保护铝的耐蚀能力主要取决于在给定环境中铝表面的保护膜的稳定性；膜的稳定性；l在中性和近中性以及大气中具有

31、很高的稳定性；在中性和近中性以及大气中具有很高的稳定性；在氧化性的酸或盐溶液中也十分稳定在氧化性的酸或盐溶液中也十分稳定l常用于浓硝酸的生产中常用于浓硝酸的生产中l在含卤素离子的中性溶液中易发生小孔腐蚀在含卤素离子的中性溶液中易发生小孔腐蚀2 2、铝与铝合金、铝与铝合金第44页，讲稿共54张，创作于星期三l在大多数有机介质中有很好的耐蚀性在大多数有机介质中有很好的耐蚀性l对硫和硫化物有很好的耐蚀性对硫和硫化物有很好的耐蚀性l l加入加入加入加入Cu,Mg,MnCu,Mg,Mn等使铝强化，提高纯铝的强度等使铝强化，提高纯铝的强度l耐蚀铝合金主要有耐蚀铝合金主要有Al-Mn,Al-Mn-Mg,Al

32、-Mg-Si,Al-Mg第45页，讲稿共54张，创作于星期三l l氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的混酸、高温高浓度的硝酸混酸、高温高浓度的硝酸混酸、高温高浓度的硝酸混酸、高温高浓度的硝酸l在中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性在中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性l在含有少量氧化剂或添加高价重金属离子，或与铂、钯等在含有少量氧化剂或添加高价重金属离子，或与铂、钯等相接触，抑制钛的腐蚀（可以促使阳极钝化）相接触

33、，抑制钛的腐蚀（可以促使阳极钝化）l在稀碱溶液中耐蚀在稀碱溶液中耐蚀l在一定条件下，发生激烈的发火反应；在一定条件下，发生激烈的发火反应；l主要品种有：主要品种有：Ti-Pd,Ti-Ni,Ti-Mo,Ti-Ni-MoTi-Pd,Ti-Ni,Ti-Mo,Ti-Ni-Mo合金合金合金合金l容易发生氢脆情况容易发生氢脆情况l应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂3 3、钛及钛合金、钛及钛合金第46页，讲稿共54张，创作于星期三l l含含含含14.5-18%14.5-18%硅的铁硅合金称为高硅铸铁硅的铁硅合金称为高硅铸铁硅的铁硅合金称为高硅铸铁硅的铁硅合金称为高硅铸铁ln=2n=2l l表面钝化形成表面钝化形成表面

34、钝化形成表面钝化形成SiOSiO2 2保护膜保护膜保护膜保护膜l在碱，氢氟酸，氟化物，卤素，亚硫酸等环境中不耐在碱，氢氟酸，氟化物，卤素，亚硫酸等环境中不耐蚀蚀l l抗热冲击能力差抗热冲击能力差抗热冲击能力差抗热冲击能力差4 4、高硅铸铁、高硅铸铁第47页，讲稿共54张，创作于星期三（1）碳钢和铸铁）碳钢和铸铁）碳钢和铸铁）碳钢和铸铁 多相合金多相合金多相合金多相合金（2）铅与铅合金）铅与铅合金）铅与铅合金）铅与铅合金 常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等 *不用用于食品和医药中（千万分之一）不用用于食

35、品和医药中（千万分之一）不用用于食品和医药中（千万分之一）不用用于食品和医药中（千万分之一）二、可钝化或腐蚀产物稳定的金属：二、可钝化或腐蚀产物稳定的金属：第48页，讲稿共54张，创作于星期三 贵金属具有很高的热力学稳定性，常用于金属结构材料中贵金属具有很高的热力学稳定性，常用于金属结构材料中 铜属于半贵金属：铜属于半贵金属：铜属于半贵金属：铜属于半贵金属：在酸性溶液中不会发生析氢腐蚀在酸性溶液中不会发生析氢腐蚀 铜在氧化性介质包括含氧酸中发生耗氧腐蚀铜在氧化性介质包括含氧酸中发生耗氧腐蚀铜在氧化性介质包括含氧酸中发生耗氧腐蚀铜在氧化性介质包括含氧酸中发生耗氧腐蚀 铜在溶有氧的碱中不耐蚀铜在溶

36、有氧的碱中不耐蚀 不耐硫化物腐蚀不耐硫化物腐蚀 黄铜合金耐空泡腐蚀性能较好黄铜合金耐空泡腐蚀性能较好三、依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属：三、依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属：第49页，讲稿共54张，创作于星期三第三节第三节 结构材料的选择原则结构材料的选择原则1 1、介质的特性与温度、压力、介质的特性与温度、压力、介质的特性与温度、压力、介质的特性与温度、压力2、工艺条件对材料的限制、工艺条件对材料的限制、工艺条件对材料的限制、工艺条件对材料的限制3、设备的功能和结构、设备的功能和结构4、运转及开停车的条件、运转及开停车的条件、运转及开停车的条件、运转及开停车的条件一、根据工艺条件分析对设备材料

37、的要求一、根据工艺条件分析对设备材料的要求第50页，讲稿共54张，创作于星期三首先了解各种材料的共性，首先了解各种材料的共性，然后分析某些材料的特殊性质，然后分析某些材料的特殊性质，全面掌握各种材料的基本特性全面掌握各种材料的基本特性二、掌握材料的基本特性二、掌握材料的基本特性第51页，讲稿共54张，创作于星期三三、材料选择的基本要点三、材料选择的基本要点耐蚀性耐蚀性力学物理特性力学物理特性加工成型工艺性能加工成型工艺性能材料价格与来源材料价格与来源第52页，讲稿共54张，创作于星期三作业作业1、简述主要合金元素对耐蚀性的影响2、结构材料的选择原则是什么？第53页，讲稿共54张，创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第54页，讲稿共54张，创作于星期三