腐蚀的定义及分类_走进金属的腐蚀世界介绍
金属材料的腐蚀类型
金属材料的腐蚀类型一、引言金属材料是工业生产中常用的材料之一，但在使用过程中，金属材料会受到腐蚀的影响。
腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应，导致金属表面失去原有的性质和功能。
本文将介绍金属材料的腐蚀类型及其特点。
二、金属材料的腐蚀类型1. 统一腐蚀统一腐蚀是指金属表面均匀地被化学反应侵蚀所致的现象。
统一腐蚀通常是由于金属与氧气、水等物质发生反应而引起的。
在统一腐蚀过程中，金属表面会逐渐失去光泽，并形成氧化物或其他化合物。
2. 局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面只有局部区域被侵袭所致的现象。
局部区域受到侵袭后，周围区域仍能保持原有性质和功能。
局部区域的大小和形状不定，可以是点状、线状或面状。
3. 穿孔型腐蚀穿孔型腐蚀是指金属表面出现孔洞或凹陷所致的现象。
穿孔型腐蚀通常发生在金属表面存在缺陷的地方，如气泡、夹杂等。
4. 底部腐蚀底部腐蚀是指金属材料在液体中长时间浸泡后，底部出现侵蚀所致的现象。
底部腐蚀通常发生在容器、管道等设备的底部。
5. 焊缝区域腐蚀焊缝区域是指金属材料在焊接过程中形成的接头处。
焊接过程中，由于温度变化和热应力等因素的影响，焊缝区域容易受到侵袭而引起局部腐蚀。
三、不同类型金属材料的主要腐蚀类型1. 铁系金属铁系金属主要包括铁、钢和铸铁等。
这些材料主要受到统一和局部两种类型的侵袭。
统一侵袭通常是由于氧化反应引起的，而局部侵袭则可以由多种因素引起，如酸雨、盐雾、微生物等。
2. 铝合金铝合金主要受到局部腐蚀的影响，尤其是在海水中容易发生孔洞型腐蚀。
此外，铝合金还容易受到氧化反应的影响而发生统一侵袭。
3. 铜合金铜合金主要受到统一侵袭的影响。
在大气中，铜合金会逐渐形成绿色锈层。
此外，在含有硫化物的环境中，铜合金容易发生孔洞型腐蚀。
4. 镁合金镁合金主要受到局部和统一两种类型的侵袭。
在水中或潮湿环境中，镁合金容易发生局部孔洞型腐蚀；而在含有氯离子和硫酸根离子的环境中，镁合金则容易发生统一侵袭。
四、结论总之，不同类型的金属材料会受到不同类型的腐蚀影响。
腐蚀基本概念(已整理好)
04
涡流检测
利用电磁感应原理，在金属表面 产生涡流，通过检测涡流的变化
来检测金属的腐蚀。
腐蚀监测与检测的应用
在线监测
对关键设备和设施进行实时在线监测， 及时发现并预警腐蚀问题，确保设备 安全运行。
预防性维护
定期进行腐蚀检测，评估设备的腐蚀 状况，制定针对性的维护和检修计划。
失效分析
对已发生失效的设备进行腐蚀检测和 分析，找出腐蚀原因，为后续的防腐 措施提供依据。
光学监测技术
利用光学原理，通过检测金 属表面的形貌变化或荧光标 记物的变化，来监测金属的 腐蚀过程。
腐蚀检测方法
01
目视检测
通过观察金属表面状况，检查是 否有腐蚀迹象，如锈迹、变色等
。
03
X射线检测
利用X射线穿透金属并检测其内部 腐蚀缺陷的方法。
02
超声检测
利用超声波在金属中的传播特性 ，检测金属内部的腐蚀缺陷。
安全隐患
腐蚀可能导致设备和设施 的安全隐患，增加事故发 生的概率。
人员安全
腐蚀产生的废气、废液和 废渣等污染物对人体健康 造成危害，影响人员安全。
生产安全
腐蚀破坏了设备和设施， 可能导致生产过程中的安 全事故，造成人员伤亡和 财产损失。
03 腐蚀的预防与控制
防腐蚀材料的选择
耐腐蚀材料
01
选择对特定腐蚀介质具有高稳定性的材料，如不锈钢、钛、锆
船舶海洋工程的腐蚀案例
总结词
船舶海洋工程由于长期处于海洋环境中，其 结构和设备面临着严重的腐蚀威胁。
详细描述
船舶和海洋平台等结构的腐蚀问题主要包括 底部、侧面和上部结构的腐蚀。这些结构的 腐蚀会导致结构强度下降和设备损坏，影响 船舶和平台的使用寿命和安全性。例如，某 海洋平台的支撑结构在使用几年后出现了严 重的腐蚀，导致平台倾斜和损坏，威胁到了
金属的腐蚀与防护
化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下，金属表面发生氧化还原反应，形成氧化物或其他化合物。例如，当铁暴露于氧和水中时，会形成铁锈（Fe₂O₃·nH₂O），这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下，例如在电解质溶液中，不同电位造成的电流分布变化，会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区，金属发生氧化反应而溶解，释放出电子；在阴极区，则发生还原反应，这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路，从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多，包括：
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触，加快氧化反应。因此，在潮湿环境下，金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如，低pH值（酸性环境）往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如，当金属与不同电位的金属连接时，低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的，尤其是在水体中生活的微生物，会通过其代谢过程改变周围环境，从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成，进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下，发生化学或电化学反应，导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性，还可能引发结构失效，造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，了解金属腐蚀的原理和机制，以及实施有效的防护措施，对于延长金属构件的使用寿命，提高工程安全性具有重要意义。
腐蚀的定义及分类
腐蚀的定义及分类
1.定义
1.1.腐蚀
材料和设备，受环境影响而发生的一切变质、失效以及除了纯机械性破坏以外的材料(包括金属和非金属材料)的一切破坏现象，称为腐蚀。
1.2.腐蚀工程
腐蚀工程是研究腐蚀与防腐的科学技术，是通过运用技术和经济，而安全可靠地防止或控制腐蚀的危害。
2.分类
腐蚀一般可按下列方法分类：
按腐蚀机理分类：化学腐蚀；电化学腐蚀。
按腐蚀破坏形式分类：均匀腐蚀，局部腐蚀两大类。
局部腐蚀又可分为：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、选择性腐蚀等。
按腐蚀环境分类可分为：高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢—氯化氢—水型腐蚀、硫化氢—氢型腐蚀、硫化氢—氰化物—水型腐蚀。
高分子材料的腐蚀(老化)类型有：化学裂解、溶胀、溶解、应力
开裂及渗透破坏等。
腐蚀的种类和定义(精)
腐蚀的种类和定义在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。
根据使用的经验来看，除机械失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在：不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。
这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。
事实上，很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。
应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而互生失效的一种通用术语。
应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。
发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是残余应力还是外加应力，或者两者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。
型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。
这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。
在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时（此处，承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中，通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。
因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。
点腐蚀：是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区城。
因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。
这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。
缝隙腐蚀：是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。
这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。
v全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。
金属腐蚀机理及分类
1.1 金属的腐蚀机理1.1.1 金属腐蚀的定义金属及其制品在生产和使用过程中，在周围环境因素的作用下，发生破坏变质，改变了原有的化学、物理、机械等特性，称为金属腐蚀。
根据金属腐蚀过程，可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1.1.2 化学腐蚀化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。
特点：○1在腐蚀过程中没有电流产生，○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。
○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。
钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀，如果同时有盐类或含硫物质存在，则会加速高温氧化，这称为热腐蚀。
1.1.3 电化学腐蚀航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。
一、原电池凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。
电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动，产生电流。
二、电化学腐蚀与腐蚀电池电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池（实际上是短路原电池，即称腐蚀电池），金属成为阳极，遭到溶解而发生腐蚀。
形成原电池的条件：1、两种金属（或两个区域）之间存在电位差；2、两种金属之间有导电通路；3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。
铝合金的电化学腐蚀：含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中，在其表面形成一层电解质溶液薄膜。
这就构成了腐蚀电池。
该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝（-1.66V），阴极为电位较高的添加元素铜（+0.337V）。
电子由铝流向铜，铝遭到溶解。
根据组成腐蚀电池的大小，可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。
造成金属表面电位不同，形成微电池的原因很多，常见的有：（1）金属表面化学组成不均，夹杂有杂质。
（2）金属表面组织不均。
（3）金属表面生成氧化膜不均匀。
（4）金属表面物理状态不均匀。
金属在机械加工过程中，受到拉、压、剪切作用，或由于热处理不均匀，造成不同部位表面的内应力和变形不同。
通常，变形大，内应力高的地方为阳极，易受到腐蚀。
常见金属及其合金的电位：一、Mg及其合金，铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢同一组中，电位基本一致，基本不发生电化学腐蚀；不同组中，第一组电位最低，为阳极，被腐蚀。
金属腐蚀基本知识
金属腐蚀基本知识金属腐蚀的危害性是十分普遍的，而且也是十分严重的。
腐蚀会造成重大的直接或间接损失，会造成灾难性重大事故，而且危及人身安全。
因腐蚀而造成的生产设备和管道的跑、冒、滴、漏，会影响生产装置的生产周期和设备寿命，增加生产成本，同时还会因有毒物质的泄漏而污染环境，危及人类健康。
一、根据腐蚀发生的机理分类根据腐蚀发生的机理，可将其分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三大类。
1 化学腐蚀（Chemical Corrosion）化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
金属在高温气体中的硫腐蚀、金属的高温氧化均属于化学腐蚀。
2 电化学腐蚀（Electrochemical Corrosion）电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而引起的破坏。
电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀，如金属在大气、海水、土壤和各种电解质溶液中的腐蚀都属此类。
3 物理腐蚀（Physical Corrosion）物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解而引起的破坏。
其特点是：当低熔点的金属溶入金属材料中时，会对金属材料产生“割裂”作用。
由于低熔点的金属强度一般较低，在受力状态下它将优先断裂，从而成为金属材料的裂纹源。
应该说，这种腐蚀在工程中并不多见。
二、根据腐蚀形态分类按腐蚀形态分类，可分为全面腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀三大类。
1 全面腐蚀（General Corrosion）全面腐蚀也称均匀腐蚀，是在管道较大面积上产生的程度基本相同的腐蚀。
均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀。
① 工程中往往是给出足够的腐蚀余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。
② 均匀腐蚀常用单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量（称为腐蚀速率）来评定。
SH3059标准中规定：腐蚀速率不超过0.05mm/a的材料为充分耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.05～0.1mm/a的材料为耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.1～0.5mm/a的材料为尚耐腐蚀材料；腐蚀速率超过0.5mm/a的材料为不耐腐蚀材料。
钢铁腐蚀知识点总结大全
钢铁腐蚀知识点总结大全一、腐蚀的概念和分类1. 腐蚀的定义腐蚀是指金属表面在介质中受到化学或电化学作用，导致其物理性能和化学性能发生变化，从而降低了金属的使用价值和功能的现象。
2. 腐蚀的分类腐蚀根据其发生的条件和机理可以分为很多种类，主要包括以下几种：(1) 电化学腐蚀：是指在金属表面发生的由于电化学作用而引起的腐蚀现象。
电化学腐蚀主要包括阳极腐蚀、阴极腐蚀、晶界腐蚀等。
(2) 化学腐蚀：是指在金属表面发生的由于化学反应而引起的腐蚀现象，比如金属与酸、碱等介质发生反应而产生的腐蚀。
(3) 机械腐蚀：是指在金属表面发生的由于机械作用而引起的腐蚀现象，比如金属表面受到磨擦、冲击等力量而导致的腐蚀。
二、腐蚀的原因1. 金属在环境中会受到天然氧化腐蚀，这是由于金属与空气中的氧气发生化学反应而导致的腐蚀现象，例如普通铁即为铁在空气中受到氧气侵蚀而形成的锈。
2. 金属在酸性介质中易发生腐蚀，这是因为酸性介质中的氢离子对金属具有腐蚀作用。
3. 金属在盐性介质中易发生腐蚀，这是由于盐性环境中的氯离子对金属具有腐蚀作用。
4. 金属表面受到机械损伤或应力，也容易引起腐蚀。
5. 金属表面的温度和湿度也是导致腐蚀的重要原因，较高的温度和湿度会加速金属腐蚀的发生。
6. 金属表面的异质金属接触也会引起电化学腐蚀，形成局部腐蚀。
三、腐蚀的危害1. 对于金属材料而言，腐蚀会导致其机械性能、力学性能和化学性能的下降，从而减弱金属的使用寿命和安全性。
2. 腐蚀还会导致金属表面形成氧化物、碳酸盐等产物，从而降低金属的美观度和表面质量。
3. 对于工业设备和结构而言，腐蚀会导致设备和结构的损坏和失效，增加了维护成本和安全隐患。
4. 对于环境而言，腐蚀还会导致对水源和大气的污染，对生态环境造成危害。
四、腐蚀的预防和控制1. 选择合适的金属材料：根据实际工程应用条件和环境条件，选择适合的金属材料，对于特殊条件可以选择耐腐蚀金属材料。
2. 接触环境的改变：减少金属与腐蚀介质的接触，比如在金属表面做好防腐蚀处理、采取保护措施等。
走进金属的腐蚀世界
氧化性的金属离子
a) 金属离子直接还原成金属，称为沉积反应，如锌 在硫酸铜中的反应
b) 还原成较低价态的金属离子，如锌在三氯化铁溶
液中的反应
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走进金属的腐蚀世界
7、金属电化学腐蚀的实质
铁在水中或潮湿的大气中的生锈过程：
电化学腐蚀反应由一个或几个阳极反应
与一个或几个阴极反应的综合反应。
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走进金属的腐蚀世界
7、金属电化学腐蚀的实质
腐蚀与冶炼：
腐蚀
逆过程
冶炼
金属回复到自然状态的过程
金属以矿石形式存在
金属
转
放
化
热
金属化合物
=
金属化合物 金属化合物
吸
还
热
原
金属
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走进金属的腐蚀世界
7、金属电化学腐蚀的实质
电化学腐蚀特点：
腐蚀过程的阳极反应和阴极反应是同对发生的， 但不在同一地点进行；
电化学腐蚀过程中的任意一个反应停止了，另一 个反应(或整个反应)也跟着停止；
15
走进金属的腐蚀世界
6、金属在盐溶液中的腐蚀 锌、铁等在三氯化铁及硫酸铜溶液中的
腐蚀 。
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走进金属的腐蚀世界
6、金属在盐溶液中的腐蚀 独立的氧化反应和独立的还原反应
注意： 金属电化学腐蚀反应是由至少一个阳极反
应和一个阴极反应构成的电化学反应。
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走进金属的腐蚀世界
7、金属电化学腐蚀的实质
金属和溶液界面上的多相界 面反应； 从阳极传递电子到阴极，再 由阴极进入电解质溶液； 通过电子传递的电极过程。
磨蚀：金属同时受到电解质和机械磨损的共同作
用会发生磨蚀，例如管道弯头、热交换器管束、
腐蚀基础知识介绍
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四、金属腐蚀形态
缝隙腐蚀：
金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙 内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，产生局部腐蚀， 称为缝隙腐蚀。
阴极保护广泛用于土壤和海水中的金属结构、装置等，如 管道、电缆、海船、港湾码头设施、钻井平台、水库闸门、油 气井等。
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五、腐蚀控制途径
阳极保护：
一些可以钝化的金属，当从外部通入电流，电位随电流上 升，达到致钝电位后，腐蚀电流急速下降，后随电位上升，腐 蚀电流不变，直到过钝区为止。利用这个原理，以要保护的设 备为阳极导入电流，使电位保持在钝化区的中段，腐蚀率可保 持很低值。在保持钝性的电位区间，决定金属的阳极溶解电流 密度大小的是钝化膜的溶解速度，所以，金属的钝态不是热力 学稳定状态，而是一种远离平衡的耗散结构状态。
一般来说，介质中氯化物浓度的增加，会缩短应力腐蚀开裂 所需的时间。不同氯化物的腐蚀作用按Mg2+、Fe3+、Ca2+、 Na1+、Li1+等离子的顺序递减的。
15
四、金属腐蚀形态
腐蚀疲劳：
腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。疲 劳破坏的应力值低于屈服点，在一定的临界循环应力值（疲劳 极限或称疲劳寿命）以上时，才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳 却可能在很低的应力条件下就发生破断，因而它是很危险的.
5
二、金属腐蚀的分类
按照腐蚀机理分：
化学腐蚀：金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起 的破坏。特点是氧化剂与金属表面的原子相互作用而形成腐 蚀产物，电子的传递是金属与氧化剂之间直接进行的，没有 电流产生，如金属在高温时氧化引起的腐蚀。
腐蚀主要内容
绪论一、腐蚀定义与分类：1.定义：腐蚀是材料与周围的环境介质发生化学作用而被破坏的现象。
腐蚀是一个自发过程。
2.腐蚀分类：腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀；全面腐蚀也称均匀腐蚀，金属暴露的全部或大部分表面上腐蚀均匀；局部腐蚀：金属表面上各部分的腐蚀速度存在明显的差异，特别是指一小部分表面区域的腐蚀速度和腐蚀深度远远大于整个表面上的平均指的腐蚀。
按腐蚀机理分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等；局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等。
物理腐蚀：材料单纯物理作用的破坏，一般是有溶解、渗透引起的，如熔融金属容器的溶解，高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。
腐蚀过程是纯氧化还原反应，腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物，反应中无电流产生，符合化学动力学规律。
电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生作用而引起的破坏。
反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动（电流），历程符合电化学动力学规律。
二、腐蚀的危害与控制腐蚀的意义：腐蚀危害极大，损失相当大，每年全世界因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%，各工业国家因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%，甚至造成灾难性事故第一章金属电化学腐蚀的基本原理金属腐蚀有化学腐蚀与电化学腐蚀两种化学腐蚀是金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏；电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。
他们的相同点：都是金属与周围介质作用转变为金属化合物的过程，发生的都是氧化还原反应；不同点：化学腐蚀氧化剂与金属原子直接碰撞化合形成腐蚀产物，氧化还原反应在同一反应点瞬间同时完成，反应中无电流产生，遵循化学反应动力学规律；电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起破坏，氧化、还原反应是相对独立的且在金属表面的不同区域进行，有阳极失去电子阴极夺得电子，有电流产生，服从电化学动力学规律。
金属腐蚀
4、下列制氢气的反应速率最快的是 A.纯锌和1mol/L 硫酸 B.纯锌和18 mol/L 硫酸 C.粗锌和1mol/L 硫酸 D.粗锌和18mol/L 硫酸
C
5、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶 D 解，甲上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条件 电 负极Fe(-) 极 反 正极C(+) 应 水膜呈酸性
吸氧腐蚀
水膜呈中性或酸性很弱
总反应
联系
金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 若pH<5.6时则为析氢腐蚀。
三、金属的防护
1)在金属表面覆盖保护层—电镀、油漆、钝化等
引
言
•金属的腐蚀在每时每地以不同形式不同 速度进行着，造成设备、工厂的停产、 报废、事故、环境的污染、生命的伤亡， 巨大的经济损失。世界上许多重大油气 输送管道、储桶、化工厂爆炸事故是由 腐蚀造成。腐蚀造成的经济损失可高达 一个国家国民生产总值的2%-4%，超过地 震、水灾、台风等自然灾害造成损失的 总和。
埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况 下被腐蚀速率最慢的是[ C ] A．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中； C．在干燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中
[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?
镀铬
烤蓝 烤漆
涂机油
涂凡士林
镀锌
金属常用防腐蚀方法的比较
方法 镀塑
涂油漆 镀锡 镀铬 镀锌 使用不锈钢
金属腐蚀机理及分类
1.1 金属的腐蚀机理1.1.1 金属腐蚀的定义金属及其制品在生产和使用过程中，在周围环境因素的作用下，发生破坏变质，改变了原有的化学、物理、机械等特性，称为金属腐蚀。
根据金属腐蚀过程，可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1.1.2 化学腐蚀化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。
特点：○1在腐蚀过程中没有电流产生，○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。
○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。
钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀，如果同时有盐类或含硫物质存在，则会加速高温氧化，这称为热腐蚀。
1.1.3 电化学腐蚀航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。
一、原电池凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。
电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动，产生电流。
二、电化学腐蚀与腐蚀电池电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池（实际上是短路原电池，即称腐蚀电池），金属成为阳极，遭到溶解而发生腐蚀。
形成原电池的条件：1、两种金属（或两个区域）之间存在电位差；2、两种金属之间有导电通路；3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。
铝合金的电化学腐蚀：含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中，在其表面形成一层电解质溶液薄膜。
这就构成了腐蚀电池。
该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝（-1.66V），阴极为电位较高的添加元素铜（+0.337V）。
电子由铝流向铜，铝遭到溶解。
根据组成腐蚀电池的大小，可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。
造成金属表面电位不同，形成微电池的原因很多，常见的有：（1）金属表面化学组成不均，夹杂有杂质。
（2）金属表面组织不均。
（3）金属表面生成氧化膜不均匀。
（4）金属表面物理状态不均匀。
金属在机械加工过程中，受到拉、压、剪切作用，或由于热处理不均匀，造成不同部位表面的内应力和变形不同。
通常，变形大，内应力高的地方为阳极，易受到腐蚀。
常见金属及其合金的电位：一、Mg及其合金，铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢同一组中，电位基本一致，基本不发生电化学腐蚀；不同组中，第一组电位最低，为阳极，被腐蚀。
腐蚀的基本类型
腐蚀的基本类型论文导读：而引起的变质和破坏统称为腐蚀。
材料腐蚀的现象和机理比较复杂。
腐蚀控制技术涉及面广。
腐蚀控制，免费论文，腐蚀的基本类型。
关键词：腐蚀，材料腐蚀，腐蚀控制一般而言，金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应，而引起的变质和破坏统称为腐蚀，其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。
金属腐蚀的主要对象，其中尤以钢铁的腐蚀最为常见，危害、损害性极大。
一、腐蚀的概念及分类（一）腐蚀的概念腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化，如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式，又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。
材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系，腐蚀反应的场所，首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。
材料包括金属和非金属材料，如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等，在一个腐蚀系统中，对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。
材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件，如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。
这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。
采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程，称为腐蚀工程。
（二）材料腐蚀的分类及特征材料腐蚀的现象和机理比较复杂，材料腐蚀的分类方法也有许多，根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。
以下介绍几种常用的分类方法。
1．按腐蚀机理分类通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。
（1）化学腐蚀：是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。
如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀，镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。
（2）电化学腐蚀：是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。
在反应过程中有电流产生，腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。
金属腐蚀分类
金属腐蚀分类一、引言金属腐蚀是指金属材料与周围环境中的化学物质相互作用，导致金属表面发生氧化、脱落等现象的过程。
金属腐蚀对于工业生产和日常生活都有重要影响，因此对金属腐蚀进行分类和研究具有重要意义。
本文将对金属腐蚀进行分类，以便更好地了解金属腐蚀的机理和防治方法。
二、分类根据金属腐蚀的不同特点和机理，可以将金属腐蚀分为以下几类：1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀现象。
它是由于金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的。
电化学腐蚀的机理主要包括阳极溶解、阴极反应和电荷传输过程。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电解质溶液或气体发生的腐蚀现象。
化学腐蚀的机理主要是金属表面与溶液中的酸、碱、盐等化学物质发生反应，导致金属表面发生溶解、氧化等变化。
3. 电化学－化学腐蚀电化学－化学腐蚀是指金属在同时存在电化学和化学腐蚀因素的条件下发生的腐蚀现象。
这种腐蚀通常会比单一的电化学腐蚀或化学腐蚀更为严重，因为两种腐蚀作用相互促进。
4. 间隙腐蚀间隙腐蚀是指金属表面与固体物质之间的间隙中发生的腐蚀现象。
间隙腐蚀的机理主要是间隙中的溶液或气体对金属的腐蚀作用，由于间隙中的流体往往难以排出，腐蚀物质会在间隙内积聚，导致腐蚀速度加快。
5. 应力腐蚀应力腐蚀是指金属在同时受到应力和腐蚀因素影响下发生的腐蚀现象。
应力腐蚀的机理主要是应力作用下金属表面的被动膜被破坏，从而导致金属表面发生腐蚀。
6. 空穴腐蚀空穴腐蚀是指金属表面存在的微小孔洞处发生的腐蚀现象。
这种腐蚀通常会出现在金属表面被局部腐蚀的区域，导致孔洞不断扩大，最终形成凹坑。
7. 磨擦腐蚀磨擦腐蚀是指金属在磨擦条件下发生的腐蚀现象。
磨擦会破坏金属表面的保护膜，使金属暴露在腐蚀介质中，从而导致腐蚀的发生。
三、防治措施针对不同类型的金属腐蚀，可以采取相应的防治措施：1. 电化学腐蚀的防治主要包括选择合适的金属材料、改变电解质溶液的组成、使用阴极保护等方法。
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电化学腐蚀类型
应力腐蚀破裂：湿硫化氢环境下的金属腐蚀、奥 氏体不锈钢在含氯化物水溶液的高温环境中； 机械腐蚀疲劳：金属在交变应力和电解质的共同 作用下会产生腐蚀疲劳，例如泵轴、叶片腐蚀； 磨蚀：金属同时受到电解质和机械磨损的共同作 用会发生磨蚀，例如管道弯头、热交换器管束、 叶轮。
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1-2 腐蚀的定义和类型
二、腐蚀的类型 自 燃 环 境 腐 蚀
腐 蚀 环 境 分 类
大气腐蚀 水和蒸汽腐蚀（海水腐蚀）
土壤腐蚀
化学介质腐蚀：酸、碱、盐 工业环境腐蚀
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1-2 腐蚀的定义和类型
二、腐蚀的类Βιβλιοθήκη 均匀腐蚀腐 蚀 形 态 分 类
1.全面腐蚀：腐蚀分布在整个金属表面上，腐 蚀的分布和深度相对较均匀。设 计时需考虑腐蚀余量。 2.局部腐蚀：腐蚀主要集中在金属表面某些极 其小的区域，腐蚀分布、深度很 不均匀。
a)
氧化性的金属离子
金属离子直接还原成金属，称为沉积反应，如锌 在硫酸铜中的反应 还原成较低价态的金属离子，如锌在三氯化铁溶 63 液中的反应
b)
1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
铁在水中或潮湿的大气中的生锈过程：
电化学腐蚀反应由一个或几个阳极反应 与一个或几个阴极反应的综合反应。
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1-1 腐蚀的现象及其危害
常减压装冷却器循环水腐蚀
冷却器管束表面
冷却器头盖
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1-1 腐蚀的现象及其危害
常减压换热器循环水腐蚀
换热器管板腐蚀
换热器防冲板腐蚀
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1-1 腐蚀的现象及其危害
供气站10#罐检修
球罐顶人孔、安全阀拆除
球罐焊缝打磨
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1-1 腐蚀的现象及其危害
二、腐蚀危害 可预测
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1-2 腐蚀的定义和类型
腐蚀余量：钢板在使用寿命中可能受到腐蚀，因此在 设计制造中预先增加一些厚度，以保证在 使用寿命内安全使用。 腐蚀余量分为如下四等： a. 无腐蚀余量。一般不锈钢管道取该值 b. 1.6mm腐蚀余量，对于腐蚀不严重的碳钢管 道和铬钼钢管道取该值 c. 3.2mm腐蚀余量，对于腐蚀比较严重的碳钢管 道和铬钼钢管道取该值 d. 加强级（大于3.2mm）腐蚀余量，对于有固体 颗粒冲刷等特殊情况下的管道，根据实际情况 48 确定该值
1-1 腐蚀的现象及其危害
二、腐蚀危害
4.自然资源的巨大消耗
• 地球上只有一层薄薄的外壳储藏着可用的矿藏， 金属矿的贮量是有限的，腐蚀使金属变成了无 用的、无法回收的散碎的氧化物等。 • 每年消耗的钢铁，有40%左右被腐蚀，而腐蚀 后完全变成铁锈不能再利用的约为10%。 • 我国每年被完全腐蚀掉的钢铁达1000多万吨， 相当于宝钢的年产量。 37
4.电化学反应 独立的氧化反应和独立的还原反应
注意：
金属电化学腐蚀反应是由至少一个阳极反
应和一个阴极反应构成的电化学反应。
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
金属和溶液界面上的多相界 面反应； 从阳极传递电子到阴极，再 由阴极进入电解质溶液； 通过电子传递的电极过程。
电化学腐蚀过程示意图
材料受到的外力称为拉力； 材料内部产生的反作用力称为应力； 一个物体两端受拉，那么沿着它轴线方向 的应力就是拉应力； 拉应力就是指使物体有拉伸趋势的应力。
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1-2 腐蚀的定义和类型
2.局部腐蚀
(2)点蚀：小孔腐蚀，破坏主要集中在某些活性点上并向 金属内部深处发展，通常腐蚀深度大于孔径。
51 不锈钢和铝合金在含Cl-的水溶液中常发生此种破坏形式
1-2 腐蚀的定义和类型
2.局部腐蚀
(3)晶间腐蚀：腐蚀发生在晶界上，沿晶界向纵深处发展。
常见的奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要发生在焊接区， 特别是母材的焊接热影响区。因为母材部分在轧制成板材或 管材出厂之前，已进行过固溶化处理，而焊接时热影响区重52 新被加热，便破坏了固溶化状态，从而出现了敏化效应。
61
1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
金属的阳极反应： 氧化、失去电子、成为阳极
溶液的阴极反应：
还原、得到电子、称为阴极
去极剂 氧化剂
62
1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
去极剂：
氢离子，还原生成氢气——析氢反应 溶解在溶液中的氧，在中性或碱性条件下还原生 成OH-，在酸性条件下生成水——吸氧反应或耗氧 反应
1-1 腐蚀的现象及其危害
二、腐蚀危害
2.对生命、安全、环境、设备的危害
• 一些局部腐蚀，如孔蚀、应力腐蚀、破裂等， 常常是突发性的，可能引起事故，造成意外的 危险。 • 设备和管道因腐蚀而泄漏，有毒在害物料进入 大气、土壤和水源，污染环境和造成生产原料 的浪费。
• 某些涂料和缓蚀剂的应用
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1-1 腐蚀的现象及其危害
个反应(或整个反应)也跟着停止；
一个或几个阳极反应与一个或几个阴极反应的综 合反应； 金属由能量高的单质状态自发地向能量低的化合 物状态转变的过程 。
66
1-4 金属电化学腐蚀倾向的判断
1-2 腐蚀的定义和类型
化学腐蚀特点
没有带电物质参与的腐蚀过程
氧化一还原反应，无电流产生
干腐蚀，腐蚀速率相对较小
举例: 1)高温下钢材被氧化: 4Fe+3O2=2Fe2O3 2)高温高压临氢环境下钢材的氢腐蚀: C+2H2=CH4
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1-2 腐蚀的定义和类型
电化学腐蚀特点
反应过程中均包括阳极反应和阴极反应 在腐蚀过程中有电流流动(电子和离子的运动) －=Fe(OH) 9Cr 焦加热炉回弯头的磨蚀 Fe+2 +2(OH) 2
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1-1 腐蚀的现象及其危害
二、腐蚀危害
3.阻碍新技术的发展
• 一项新技术、新产品的产生过程，需克服腐蚀 问题才得以发展。 • 美国的阿波罗空间计划，氧化剂N2O4储罐通过 应力腐蚀试验选出高强度合金材料。但在运行 前的模拟试压中很快发生破裂。原因是试验中 使用的N2O4纯度较低，含有NO，而模拟使用 的N2O4纯度高，不含NO。加入0.6％NO之后 36 才得以解决 。
1-1 腐蚀的现象及其危害
三、制定防腐蚀策略的意义
1.原油中腐蚀性介质及其对装置的腐蚀性
•硫>0.1%
•酸值>0.5mg/g
•氮>0.1%
2.原料劣质化趋势严重
•国内原油资料深度开采，原油密度和酸值提高
•世界原油供应市场变化，劣质原油进口多
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1-1 腐蚀的现象及其危害
三、制定防腐蚀策略的意义
3.部分装置原设计不能满足原料劣质化要求
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
腐蚀与冶炼：
逆过程
腐 蚀
金属回复到自然状态的过程
冶 炼
金属以矿石形式存在 金属化合物
金属 转 化 放 热
金属化合物
金属化合物
=
吸 热
金属
还 原
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
二、金属电化学腐蚀的实质
电化学腐蚀特点： 腐蚀过程的阳极反应和阴极反应是同对发生的， 但不在同一地点进行； 电化学腐蚀过程中的任意一个反应停止了，另一
腐蚀是指材料与它所处环境介质之间发生化学－物 理的相互作用，而引起的变质和破坏。
材料腐蚀的各个要素框图
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1-2 腐蚀的定义和类型
一、腐蚀的定义
机械破坏：在湿环境下由于环境介质与应力 联合作用下引起的应力腐蚀开裂。
材 料 失 效
磨损：摩擦与腐蚀共同作用。
腐蚀
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1-2 腐蚀的定义和类型
二、腐蚀的类型 腐 蚀 化学腐蚀：金属与非电解溶液发生化学作用而引起 的破坏。 反 应 的 机 理 电化学腐蚀：金属与电解质溶液因发生电化学 作用而产生的破坏。 分 类 43
1-2 腐蚀的定义和类型
2.局部腐蚀
(4)电偶腐蚀：不同金属在同一电解质中互相接触所 发生的腐蚀。 双 金 属 腐 蚀
53 不锈钢管和碳钢管板连接处，碳钢将加速腐蚀。
1-2 腐蚀的定义和类型
2.局部腐蚀
(5)缝隙腐蚀：在电解质溶液中，腐蚀发生在具有 一定宽度的缝隙内。
法兰连接面、焊缝等处
垢下(沉积物)腐蚀
项目一 走进金属腐蚀世界
项目二
项目三 项目四
金属设备腐蚀分析
石油化工设备的防腐措施 石油化工重要设备腐蚀与防护
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主要内容
腐蚀的现象及其危害 腐蚀的定义和类型
金属设备腐蚀的基本原理及其本质
金属电化学腐蚀倾向的判断
腐蚀电池
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实训内容(作业)
一、寻找两个腐蚀案例 身边发生的
与石油化工设备相关的
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1-2 腐蚀的定义和类型
2.局部腐蚀
(6)冲刷腐蚀
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
1.金属在酸中的腐蚀 锌、铝等活泼金属在稀盐酸或稀硫酸中 会被腐蚀并放出氢气。
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
2.金属在中性或碱性溶液中的腐蚀 铁在水中或潮湿的大气中的生锈 。
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1-3 金属腐蚀的基本原理及其本质
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害
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1-1 腐蚀的现象及其危害