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1、5.5.2 氢损伤氢损伤 定定义义:氢氢与与材材料料交交互互作作用用引引起起的的材材料料力力学学性能性能 受损的现象。受损的现象。现现象象:金金属属材材料料的的韧韧性性和和塑塑性性性性能能下下降降,易使材料易使材料 开裂或脆断。开裂或脆断。分类:氢腐蚀、氢鼓泡、氢裂。分类:氢腐蚀、氢鼓泡、氢裂。1、氢的来源氢的来源内内氢氢:冶冶炼炼、铸铸造造、电电镀镀、酸酸洗洗、焊焊接接、阴阴极极充充氢氢等等工工艺艺过程中引入的。过程中引入的。外氢:材料使用过程中,由外界环境引入的。外氢:材料使用过程中,由外界环境引入的。1)H2吸附分解成原子氢。吸附分解成原子氢。2)腐蚀析氢在金属表面分解成原子氢。)腐蚀析
2、氢在金属表面分解成原子氢。3)含氢物质与金属表面发生反应放出氢。)含氢物质与金属表面发生反应放出氢。2、氢的存在形式、氢的存在形式氢氢可可以以H-、H、H+、H2、金金属属氢氢化化物物、固固溶溶体体、碳碳氢氢化化合物等形式存在于金属中。合物等形式存在于金属中。一、氢的来源、存在形式与传输一、氢的来源、存在形式与传输3、氢的传输、氢的传输氢氢在在金金属属中中是是以以点点阵阵扩扩散散、应应力力诱诱导导扩扩散散及及氢氢的的位位错错迁迁移移等方式进行传输的。等方式进行传输的。点点阵阵扩扩散散:金金属属表表面面富富集集氢氢后后与与金金属属内内部部构构成成一一定定的的浓浓度度梯梯度度,则则氢氢会会向向金金
3、属属内内部部扩扩散散。氢氢原原子子处处在在金金属属点点阵阵的的间间隙隙位位置置,从从一一个个间间隙隙位位置置跳跳到到另另一一个个间间隙隙位位置置的的过过程程就就是是氢的扩散。氢的扩散。(陷阱陷阱)应应力力诱诱导导扩扩散散:氢氢在在应应力力梯梯度度作作用用下下通通过过应应力力诱诱导导扩扩散散,将将向向高高应应力力区区聚聚集集(Corsky效效应应)。高高应应力力区区氢氢浓浓度度均均超超过整体的氢浓度。过整体的氢浓度。位错迁移:位错可捕获氢,因此影响氢的点阵扩散,当位位错迁移:位错可捕获氢,因此影响氢的点阵扩散,当位错进行运动时,氢气团跟着位错一起运动。错进行运动时,氢气团跟着位错一起运动。1、氢
4、腐蚀机理(高温氢腐蚀)(氢腐蚀机理(高温氢腐蚀)(HydrogenCorrosion)氢氢腐腐蚀蚀是是指指在在高高温温200以以上上,高高压压条条件件下下,氢氢进进入入金金属属,产产生生合合金金组组分分与与氢氢化化学学反反应应生生成成氢氢化化物物等等物物质质,导导致致合金强度下降以至沿晶界开裂的现象,简称合金强度下降以至沿晶界开裂的现象,简称HC。机理:机理:C+2H2CH4Fe3C+2H23Fe+CH4或或4H+Fe3C3Fe+CH4反反应应生生成成的的高高压压气气体体,在在高高压压、高高温温、含含氢氢条条件件下下氢氢分分子子扩扩散散到到钢钢中中,并并生生成成甲甲烷烷,甲甲烷烷在在钢钢中中的
5、的扩扩散散能能力力很很低低,这这样样甲甲烷烷量量不不断断增增多多,形形成成局局部部高高压压,造造成成应应力力集集中中使该处发展为裂纹。(脱碳)使该处发展为裂纹。(脱碳)二、氢损伤类型及其机理二、氢损伤类型及其机理氢腐蚀过程氢腐蚀过程孕育期:晶界碳化物及其附近有大量充满甲烷的鼓泡形孕育期:晶界碳化物及其附近有大量充满甲烷的鼓泡形核。核。力学性能和显微组织均无变化力学性能和显微组织均无变化迅速腐蚀期:小鼓泡长大并沿晶界形成裂纹。迅速腐蚀期:小鼓泡长大并沿晶界形成裂纹。钢的体积膨胀,力学性能大大下降钢的体积膨胀,力学性能大大下降饱和期:裂纹互相连接,内部脱碳直到碳耗尽。饱和期:裂纹互相连接,内部脱碳
6、直到碳耗尽。体积不再膨胀。体积不再膨胀。氢腐蚀的影响因素氢腐蚀的影响因素温度温度氢分压氢分压冷加工变形:加速腐蚀(应变易集中在铁素体和碳化物界冷加工变形:加速腐蚀(应变易集中在铁素体和碳化物界面上,在晶界形成高密度微孔,增加了组织和应力的不均面上,在晶界形成高密度微孔,增加了组织和应力的不均匀性,增加气泡形核位置,并有利于裂纹的扩展。)匀性,增加气泡形核位置,并有利于裂纹的扩展。)碳化物的球化处理:使界面能降低而有利于孕育期的延长。碳化物的球化处理:使界面能降低而有利于孕育期的延长。稳定化元素稳定化元素2、氢鼓泡(、氢鼓泡(HydrogenBlistering)氢氢鼓鼓泡泡是是指指过过饱饱和和
7、的的氢氢原原子子在在缺缺陷陷位位置置(如如夹夹杂杂、气气孔孔、微微缝缝隙隙处处)析析出出后后,形形成成氢氢分分子子,在在局局部部区区域域造造成成高高氢氢压压(106MPa),引引起起表表面面鼓鼓泡泡或或形形成成内内部部裂裂纹纹,使使钢钢材材撕撕裂裂开来的现象,称氢诱发开裂(开来的现象,称氢诱发开裂(HIC)或氢鼓泡(或氢鼓泡(HB)。)。3、氢化物脆裂、氢化物脆裂(HydrogenEmbrittlement)氢氢化化物物脆脆裂裂脆脆(HE)是是指指由由于于氢氢扩扩散散到到金金属属中中以以固固溶溶态态(氢氢以以H-、H、H+的的形形态态,固固溶溶于于金金属属中中)存存在在,或或生生成成氢氢化物而
8、导致材料断裂的现象。化物而导致材料断裂的现象。三、应力诱导氢脆三、应力诱导氢脆在加负荷之前并不存在断裂源,在加负荷之前并不存在断裂源,而是在应力作用下由于氢与应而是在应力作用下由于氢与应力的交互作用逐步形成断裂源。力的交互作用逐步形成断裂源。含氢金属在缓慢的变形中逐渐形含氢金属在缓慢的变形中逐渐形成裂纹源,裂纹扩展以致脆裂。成裂纹源,裂纹扩展以致脆裂。材料中的氢在应力梯度作用下向材料中的氢在应力梯度作用下向高的三向拉应力处富集,当偏高的三向拉应力处富集,当偏聚氢浓度达到临界值时,就会聚氢浓度达到临界值时,就会在应力的联合作用下导致开裂。在应力的联合作用下导致开裂。氢脆的特征氢脆的特征1.一般发
9、生在一般发生在-100150的温度范围内,室温附近的温度范围内,室温附近(-30一一30)最敏感。最敏感。2.形变速度越大,出现现氢脆的温度范围越窄,其塑形变速度越大,出现现氢脆的温度范围越窄,其塑性降低愈越小。应变速率愈低,氢脆愈敏感。性降低愈越小。应变速率愈低,氢脆愈敏感。1、氢含量影响氢含量影响随随着着钢钢中中氢氢浓浓度度的的增增加加,钢钢的的临临界界应应力力下下降降,延延伸伸率率减减小小,对氢的敏感性增大。当氢气中含有杂质时,会抑制氢损伤。对氢的敏感性增大。当氢气中含有杂质时,会抑制氢损伤。影响氢脆的因素影响氢脆的因素2、温度的影响、温度的影响氢氢脆脆一一般般发发生生在在-3030范范
10、围围内内。温温度度高高于于65,一一般般不不产产生生氢氢脆脆。这这是是由由于于随随着着温温度度的的升升高高,氢氢的的扩扩散散加加快快,钢钢中中含含氢量下降,不容易在裂纹尖端富集的缘故。氢量下降,不容易在裂纹尖端富集的缘故。3、溶液、溶液pH值的影响值的影响随着随着pH值降低,断值降低,断裂时间缩短,当裂时间缩短,当pH值值9时,则不易断裂。时,则不易断裂。4、合金成分的影响、合金成分的影响一般一般Cr、Mo、W、Ti、V、Nb等元素,能够与钢等元素,能够与钢中的碳形成碳化物,使晶粒细化,提高钢的韧性,中的碳形成碳化物,使晶粒细化,提高钢的韧性,对降低氢损伤敏感性是有利的。而对降低氢损伤敏感性是
11、有利的。而Mn加入钢中是会加入钢中是会促进裂纹的生成。促进裂纹的生成。1、选用耐氢脆性合金、选用耐氢脆性合金2、减小内氢措施:、减小内氢措施:改进冶炼技术改进冶炼技术焊接时采用低氢气氛焊接时采用低氢气氛电电镀镀时时需需使使用用低低氢氢脆脆工工艺艺,提提高高电电镀镀的的电电流流效效率率,减小腐蚀率。减小腐蚀率。酸洗时合理选用缓蚀剂、减小腐蚀率。酸洗时合理选用缓蚀剂、减小腐蚀率。除氢处理除氢处理四、氢损伤的控制措施四、氢损伤的控制措施3、控制外氢进入金属、控制外氢进入金属障障碍碍氢氢的的直直接接渗渗入入:可可采采取取在在基基体体上上施施以以低低氢氢扩扩散散性性和和低低氢氢溶溶解解度度的的镀镀涂涂层
12、层。如如覆覆盖盖Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金属镀层和有机涂层。等金属镀层和有机涂层。阻阻碍碍氢氢的的间间接接进进入入:采采取取加加入入某某些些合合金金元元素素延延缓缓腐腐蚀蚀反反应应,或或生生成成的的产产物物具具有有抵抵制制氢氢进进入入基基体体的的作作用用。如如含含Cu钢钢在在H2S水水介介质质中中,生生成成Cu2S致致密密产产物物,能能够够降降低低氢氢诱诱发的开裂倾向。发的开裂倾向。降低外氢的活性:例如在降低外氢的活性:例如在H2S、H2气氛中,加入气氛中,加入0 60 8%的氧作为抵制剂,可有效地抵制裂纹的扩的氧作为抵制剂,可有效地抵制裂纹的扩展。展。腐腐蚀蚀疲疲劳劳:是是指指金金
13、属属材材料料在在循循环环应应力力腐腐蚀蚀介介质质共共同同作作用用下下产生的脆性断裂。产生的脆性断裂。循循环环应应力力表表现现的的形形式式是是多多样样的的,其其中中以以交交变变的的张张应应力力和和压压应力的循环应力最为常见。应力的循环应力最为常见。5.5.3 腐蚀疲劳腐蚀疲劳(corrosion fatigue)定义定义1、在在空空气气中中一一般般金金属属疲疲劳劳存存在在着着疲疲劳劳极极限限,但但在在腐腐蚀蚀疲疲劳的情况下没有疲劳极限。劳的情况下没有疲劳极限。一、腐蚀疲劳与单纯疲劳的区别一、腐蚀疲劳与单纯疲劳的区别2、材料发生纯力学疲劳破坏时,其断面大部分是光滑的、材料发生纯力学疲劳破坏时,其断
14、面大部分是光滑的、小部分是粗糙面,断面呈现出一些结晶形状,部分呈脆小部分是粗糙面,断面呈现出一些结晶形状,部分呈脆性断裂;性断裂;而腐蚀疲劳破坏的金属内表面,大部分面积被腐蚀产而腐蚀疲劳破坏的金属内表面,大部分面积被腐蚀产物所覆盖,小部分呈粗糙碎裂区,并有腐蚀疲劳裂纹、物所覆盖,小部分呈粗糙碎裂区,并有腐蚀疲劳裂纹、腐蚀坑等。腐蚀坑等。二、腐蚀疲劳和应力腐蚀断裂的区别二、腐蚀疲劳和应力腐蚀断裂的区别腐蚀疲劳裂纹很少有分支腐蚀疲劳裂纹很少有分支SCC只在特定的腐蚀介质中才产生;只在特定的腐蚀介质中才产生;CF没有介质的限定没有介质的限定纯金属一般不发生纯金属一般不发生SCC,但能产生,但能产生C
15、FSCC需要足够大的拉应力,需要足够大的拉应力,CF不存在疲劳极限不存在疲劳极限SCC多发生在过渡区,多发生在过渡区,CF在活化区、钝化区均能发生在活化区、钝化区均能发生1、蚀孔应力集中理论、蚀孔应力集中理论该该理理论论认认为为,腐腐蚀蚀环环境境使使金金属属表表面面形形成成蚀蚀孔孔,小小孔孔成成为为应应力力集集中中点点,在在金金属属受受拉拉应应力力时时该该处处发发生生滑滑移移变变形形,产产生生滑滑移移台台阶阶,暴暴露露出出的的新新鲜鲜金金属属表表面面产产生生溶溶解解。当当受受压压应应力力时时,不不能能复复原原,从从而而形形成成裂裂纹纹源,交变应力往复,裂纹不断扩展。源,交变应力往复,裂纹不断扩
16、展。铁铁和和铁铁基基合合金金的的腐腐蚀蚀疲疲劳劳在在易易产产生生点点蚀蚀的的介介质质中中更易引发更易引发CF。三、腐蚀疲劳的机理三、腐蚀疲劳的机理2、滑移带优先溶解理论、滑移带优先溶解理论该理论认为,金属在交变应力作用下产生驻留滑移带。该理论认为,金属在交变应力作用下产生驻留滑移带。在划移带的挤出、挤入处,具有较高的活性,首先遭到腐在划移带的挤出、挤入处,具有较高的活性,首先遭到腐蚀,导致腐蚀疲劳裂纹形核,在交变应力和电化学的共同蚀,导致腐蚀疲劳裂纹形核,在交变应力和电化学的共同作用下,加速了裂纹的扩展。作用下,加速了裂纹的扩展。3.吸附电化学理论吸附电化学理论该理论认为在交变应力作用下,由于
17、滑移所生成的显微该理论认为在交变应力作用下,由于滑移所生成的显微凹坑和表面处位错的堆积产生微裂纹。腐蚀介质的作用使凹坑和表面处位错的堆积产生微裂纹。腐蚀介质的作用使金属表面发生了表面活性粒子的吸附,在微裂纹中产生楔金属表面发生了表面活性粒子的吸附,在微裂纹中产生楔入作用。这种楔入吸附引起金属强度降低,在交变应力作入作用。这种楔入吸附引起金属强度降低,在交变应力作用下产生吸附疲劳。用下产生吸附疲劳。若在产生氢的腐蚀中,氢容易扩散渗入金属,在特定条若在产生氢的腐蚀中,氢容易扩散渗入金属,在特定条件下氢可导致疲劳,在塑性变形时氢沿滑移面很快地扩散件下氢可导致疲劳,在塑性变形时氢沿滑移面很快地扩散渗入
18、金属,引起脆化,最后造成脆性断裂。渗入金属,引起脆化,最后造成脆性断裂。四、影响腐蚀疲劳的因素四、影响腐蚀疲劳的因素1、力学因素、力学因素 应力交变频率应力交变频率 f 及应力不对称系数及应力不对称系数 R(最小最小/最大最大)对)对腐蚀疲劳有明显影响,如图所示。腐蚀疲劳有明显影响,如图所示。只在某一范围内最易产生腐蚀疲劳。只在某一范围内最易产生腐蚀疲劳。腐蚀疲劳还和疲劳的加载方式、应力循环波形和应力集中有关腐蚀疲劳还和疲劳的加载方式、应力循环波形和应力集中有关加载方式:扭转疲劳加载方式:扭转疲劳拉压疲劳拉压疲劳波形影响:方波、负锯齿波影响小,而正弦波、三角波或正锯齿波形影响:方波、负锯齿波影
19、响小,而正弦波、三角波或正锯齿波影响大。波影响大。表面缺口处引起的应力集中,容易引发裂纹,故对腐蚀疲劳的初表面缺口处引起的应力集中,容易引发裂纹,故对腐蚀疲劳的初始影响较大,但随疲劳周次数增加,对裂纹扩展的影响减弱。始影响较大,但随疲劳周次数增加,对裂纹扩展的影响减弱。2、环境因素、环境因素温度:温度升高、腐蚀疲劳极限下降。温度:温度升高、腐蚀疲劳极限下降。pH值值:pH值值在在4以以下下时时,腐腐蚀蚀疲疲劳劳寿寿命命随随pH的的降降低低而而降降低低,当当pH=410时时保保持持恒恒定定,而而pH=1012时时,寿寿命命显著增加。显著增加。电电流流:外外加加阴阴极极电电流流极极化化时时,可可使
20、使裂裂纹纹扩扩展展速速度度明明显显降低,甚至接近空气中的疲劳强度。降低,甚至接近空气中的疲劳强度。3、耐蚀性高的金属例如钛、铜及其合金、不锈钢等,对、耐蚀性高的金属例如钛、铜及其合金、不锈钢等,对腐蚀疲劳敏感性较小。腐蚀疲劳敏感性较小。1、合理选材、合理选材2、降低应力、降低应力3、采用减少腐蚀的措施、采用减少腐蚀的措施阴极保护阴极保护添加缓蚀剂添加缓蚀剂覆盖层覆盖层表面硬化表面硬化五、腐蚀疲劳控制的措施五、腐蚀疲劳控制的措施一、定义与特征一、定义与特征1、磨磨损损腐腐蚀蚀:指指由由于于腐腐蚀蚀流流体体和和金金属属表表面面间间的的相相对对运动,引起金属的加速破坏或腐蚀。运动,引起金属的加速破坏
21、或腐蚀。造造成成磨磨损损腐腐蚀蚀的的腐腐蚀蚀流流体体可可以以是是气气体体,液液体体或或含含有固体颗粒、气泡的液体等。有固体颗粒、气泡的液体等。2、磨磨损损腐腐蚀蚀的的外外表表特特征征是是被被腐腐蚀蚀的的表表面面出出现现槽槽、沟沟、波纹、圆孔和山谷等形貌,且常常显示方向性。波纹、圆孔和山谷等形貌,且常常显示方向性。大大多多数数金金属属和和合合金金,尤尤其其是是一一些些硬硬度度较较小小的的金金属属更更易易发发生生,其其中中以以处处在在运运动动流流体体中中的的设设备备,如如管管道道系系统统、离心机、推进器、叶轮、换热器管、蒸汽管线等等。离心机、推进器、叶轮、换热器管、蒸汽管线等等。5.5.4 磨损腐
22、蚀磨损腐蚀(erosion corrosion)流速与腐蚀速率流速与腐蚀速率流速增加,腐蚀介质与金属表面接触的机会增加,流速增加,腐蚀介质与金属表面接触的机会增加,离子的扩散、迁移加快,加速腐蚀;离子的扩散、迁移加快,加速腐蚀;有缓蚀剂存在,一定的流速使缓蚀剂的利用率充有缓蚀剂存在,一定的流速使缓蚀剂的利用率充分提高,减少或阻止污泥、尘垢的沉积,不易产分提高,减少或阻止污泥、尘垢的沉积,不易产生生EC。实际情况中还要考虑悬浮固体的摩擦,生物实际情况中还要考虑悬浮固体的摩擦,生物体的吸附等其他因素。体的吸附等其他因素。湍流腐蚀湍流腐蚀湍湍流流腐腐蚀蚀是是由由于于湍湍流流导导致致的的磨磨损损腐腐蚀
23、蚀。当当流流体体流流速速较较大大时时又可称为冲击腐蚀。又可称为冲击腐蚀。湍流腐蚀多发生在叶轮、螺旋桨以及泵、搅拌器、离心机、湍流腐蚀多发生在叶轮、螺旋桨以及泵、搅拌器、离心机、各种导管的弯曲部分。各种导管的弯曲部分。空泡腐蚀空泡腐蚀空空泡泡腐腐蚀蚀是是由由更更高高速速(流流速速30m/s)液液流流和和腐腐蚀蚀的的共共同作用而产生的。如船舶的推进器、涡轮片和泵叶轮。同作用而产生的。如船舶的推进器、涡轮片和泵叶轮。发发生生空空泡泡腐腐蚀蚀时时,材材料料表表面面空空穴穴或或汽汽泡泡的的形形成成和和破破灭灭极极其其迅迅速速。在在一一个个微微小小的的低低压压区区,每每秒秒种种有有2106个个汽汽泡泡破破
24、灭灭,并产生强烈的冲击波,压力可达并产生强烈的冲击波,压力可达410MPa。微微振振腐腐蚀蚀是是指指两两种种金金属属相相接接触触的的交交界界面面在在负负荷荷的的条条件件下下,发发生生微微小小振振动动或或往往复复运运动动而而导导致致金金属属的的损损坏坏。这这种种腐腐蚀蚀使使金金属属表表面面呈呈现现麻麻点点或或沟沟纹纹,而而这这些些麻麻点点或或沟沟纹纹的的周周围围是是腐腐蚀蚀产产物。物。微微振振腐腐蚀蚀常常出出现现在在受受振振动动的的机机部部件件,机机车车部部件件、螺螺栓栓、轴轴承承与与轴轴之之间间等等,它它不不仅仅破破坏坏金金属属部部件件,而而且且还还产产生生氧氧化化锈锈泥泥,使使螺螺栓栓连连接
25、接的的设设备备发发生生粘粘接接或或松松动动,振振动动部部位位还还会会引引起起腐腐蚀蚀疲劳。疲劳。微振腐蚀微振腐蚀磨损磨损-氧化氧化氧化氧化-磨损磨损磨损腐蚀的防护磨损腐蚀的防护选用耐磨损腐蚀的材料选用耐磨损腐蚀的材料改进设计改进设计改变环境改变环境采用合适的涂层采用合适的涂层阴极保护阴极保护空泡腐蚀:采用光洁度高的表面(减少气泡形成的核点)空泡腐蚀:采用光洁度高的表面(减少气泡形成的核点)设计时使流体动压差尽量的小设计时使流体动压差尽量的小微振腐蚀:采用合适的润滑油脂或表面采用磷酸盐涂层微振腐蚀:采用合适的润滑油脂或表面采用磷酸盐涂层 再加上适当的润滑剂再加上适当的润滑剂选择性腐蚀是指多元合金
26、在腐蚀过程中,合金中较活泼的选择性腐蚀是指多元合金在腐蚀过程中,合金中较活泼的组元优先溶解,使合金的机械强度降低,并失去金属性能,组元优先溶解,使合金的机械强度降低,并失去金属性能,或者说,从一种固体合金中除去某一种元素的腐蚀称为选择或者说,从一种固体合金中除去某一种元素的腐蚀称为选择性腐蚀,也称成分选择性腐蚀。性腐蚀,也称成分选择性腐蚀。在多元合金中,电位较正的金属元素为阴极,电位较负的在多元合金中,电位较正的金属元素为阴极,电位较负的的金属元素为阳极,构成腐蚀电池,使电位较负的金属发生的金属元素为阳极,构成腐蚀电池,使电位较负的金属发生溶解。溶解。比较典型的选择性腐蚀是黄铜脱锌和灰口铸铁的
27、石墨化。比较典型的选择性腐蚀是黄铜脱锌和灰口铸铁的石墨化。另外还有硅青铜脱另外还有硅青铜脱Si;Co-W-Cr合金脱合金脱Co;Cu-Al合金脱合金脱Al;Cu-Ni合金脱合金脱Ni;青铜脱青铜脱Sn等。等。5.6 选择性腐蚀选择性腐蚀一、定义:一、黄铜脱锌的腐蚀一、黄铜脱锌的腐蚀黄铜脱锌的腐蚀形态有两种:黄铜脱锌的腐蚀形态有两种:1.均匀型层状脱锌:多发生于含锌量较高的黄铜,而且均匀型层状脱锌:多发生于含锌量较高的黄铜,而且常在酸性介质中。常在酸性介质中。2.局部塞状脱锌:多发生于含锌量较低的黄铜和中性、局部塞状脱锌:多发生于含锌量较低的黄铜和中性、碱性和弱酸介质中。碱性和弱酸介质中。在在4
28、5%HF中中Cu-Ta合金合金薄膜表面薄膜表面Ta的选择性腐蚀的选择性腐蚀在在2%HF中中Mg/AFC-77合金合金薄膜表面薄膜表面Mg的选择性腐蚀的选择性腐蚀1、加锌可提高铜的强度、耐冲击性能。但随、加锌可提高铜的强度、耐冲击性能。但随Zn含量含量的增加,脱锌腐蚀及应力腐蚀断裂将变得严重。随锌的增加,脱锌腐蚀及应力腐蚀断裂将变得严重。随锌含量增加其脱锌敏感性越大。如图所示:含量增加其脱锌敏感性越大。如图所示:2、温度对脱锌的影响:如图所示、温度对脱锌的影响:如图所示:二、黄铜脱锌腐蚀的危害与影响因素:二、黄铜脱锌腐蚀的危害与影响因素:1、选择性锌溶解机理:、选择性锌溶解机理:选择性溶解机理适
29、用于稀薄的酸性介质中。选择性溶解机理适用于稀薄的酸性介质中。2、铜溶解再沉积机理:、铜溶解再沉积机理:(1)铜溶解)铜溶解(2)锌离子留在溶液中)锌离子留在溶液中(3)铜重新沉积在基体上)铜重新沉积在基体上黄铜溶解机理适用高酸或海水中。黄铜溶解机理适用高酸或海水中。三、黄铜脱锌机理:三、黄铜脱锌机理:1.采用脱锌不敏感的合金。采用脱锌不敏感的合金。2.加入某些加入某些“缓蚀缓蚀”合金元素改善黄铜脱锌,如加合金元素改善黄铜脱锌,如加入入0 04%As可抵制可抵制Cu2Cl2的分解,有效防止脱的分解,有效防止脱锌。锌。3.采用缓蚀剂或除氧采用缓蚀剂或除氧4.阴极保护阴极保护四、防止黄铜脱锌措施:四
30、、防止黄铜脱锌措施:五、试验方法五、试验方法 我国国家标准我国国家标准GBl011988和国际标准和国际标准19)65D91981所规定的黄铜抗脱锌腐蚀性能测定:所规定的黄铜抗脱锌腐蚀性能测定:采用在温度采用在温度75的的1氯化亚铜水溶液中浸渍氯化亚铜水溶液中浸渍24h的的化学浸渍法,浸渍后用金相显微镜测定脱锌层深度化学浸渍法,浸渍后用金相显微镜测定脱锌层深度以作为材料脱锌敏感性的评价和判断。标准中规定以作为材料脱锌敏感性的评价和判断。标准中规定此方法可用于检控和研究的目的,但对使用范围不此方法可用于检控和研究的目的,但对使用范围不作规定。作规定。六、铸铁的石墨腐蚀六、铸铁的石墨腐蚀在灰口在灰口铸铁上,铁被选择性溶解,剩下石墨片状的腐蚀。铸铁上,铁被选择性溶解,剩下石墨片状的腐蚀。