腐蚀基础知识介绍..

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四、金属腐蚀形态

点蚀：
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。
流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚
和浓缩的条件，促使点蚀的生成；粗糙的表面比光滑的表面更
容易发生点蚀 ；PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧 化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。 点蚀腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，危险性很大。 点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况
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三、金属腐蚀过程及特点

金属腐蚀过程： 腐蚀介质通过对流和扩散作业向界面迁移
在相界面上进行化学反应或电化学反应
腐蚀产物从相界迁移到介质或在金属表面形 成覆盖膜
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三、金属腐蚀过程及特点


金属腐蚀特点：
腐蚀由表及里。腐蚀造成的破坏一般先从金属表面开始，伴 随着腐蚀过程的进一步发展，腐蚀破坏扩展到金属材料内部，
的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。
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四、金属腐蚀形态

应力腐蚀：
材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力（包括外加载荷、
热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力，以及裂
缝锈蚀产物的楔入应力等）下，所出现的低于强度极限的脆性
开裂现象，称为应力腐蚀开裂. 应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑， 产生细长的裂缝，且裂缝扩展很快，能在短时间内发生严重的 破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最
是金属的组成和性质发生改变。

金属的表面状态对腐蚀的影响显著。通常在金属表面具有钝 化膜或防氧化覆盖层，腐蚀过程与这一保护层的化学成分、 组织结构状态及孔隙率等因素密切相关。一旦保护层受到机 械损伤或化学侵蚀后，金属的腐蚀将大大加速。
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四、金属腐蚀形态

点蚀：
由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介
Na1+、Li1+等离子的顺序递减的。
下点蚀是这些类型腐蚀的起源.
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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。
缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠 绕与金属重叠处，给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至 发生破坏事故。介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH 值减小，阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子
这个过程也就是腐蚀过程，是一种自发倾向。

金属
腐蚀过程
冶金过程
矿物（化合物）
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二、金属腐蚀的分类


按照腐蚀机理分：
电化学腐蚀：金属表面与离子到点的电解质发生电化学反应 而产生的破坏。特点是反应至少包含两个相对独立且在金属
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表面不同区域可同时进行的过程。其中阳极反应是金属离子
从金属转移到介质中和放出电子的过程，即氧化过程；相对 应的阴极反应便是介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子 的还原过程。腐蚀过程伴有电流产生。如金属在各种电解质 溶液中发生的腐蚀。
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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。

物理腐蚀：金属由于单纯的物理作用所引起的破坏。许多金 属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可以发生此类腐蚀，如盛 放熔融锌的钢容器，铁被液态锌所溶解而腐蚀。
金属腐蚀和控制原理
普光分公司天然气净化厂 二〇一〇年三月
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目录
一．金属腐蚀的定义
二．金属腐蚀的分类
三．金属腐蚀过程及特点
四．金属的腐蚀形态 五．腐蚀控制途径
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一、金属腐蚀的定义

金属腐蚀是指金属在周围介质（最常见的是液体和
气体）作用下，由于化学变化、电化学变化或物理
溶解而产生的破坏。

金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用，且这种作
是金属的组成和性质发生改变。

金属的表面状态对腐蚀的影响显著。通常在金属表面具有钝 化膜或防氧化覆盖层，腐蚀过程与这一保护层的化学成分、 组织结构状态及孔隙率等因素密切相关。一旦保护层受到机 械损伤或化学侵蚀后，金属的腐蚀将大大加速。
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三、金属腐蚀过程及特点


金属腐蚀特点：
腐蚀由表及里。腐蚀造成的破坏一般先从金属表面开始，伴 随着腐蚀过程的进一步发展，腐蚀破坏扩展到金属材料内部，
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二、金属腐蚀的分类


按照腐蚀破坏的形貌特征分：
全面腐蚀：指腐蚀分布在整个金属表面上，可以是均匀的， 也可以是不均匀的。这类腐蚀危险性相对较小，在设计时增
加腐蚀裕量就能够使设备达到应用的使用寿命。如碳钢在强
酸、强碱中的腐蚀。

局部腐蚀：指腐蚀主要集中在金属表面某一区域。局部腐蚀 有很多类型，如电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选 择性腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳以及磨损腐蚀等。腐蚀 的发生没有先兆，是造成设备失效的主要原因。
质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先 被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。 在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化
膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极
面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处 发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀.
高，可达50%.
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四、金属腐蚀形态

应力腐蚀：
应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期，在
这一阶段内，因腐蚀过程局部化和拉应力作用的结果，使裂纹
生核；第二阶段为腐蚀裂纹发展时期，当裂纹生核后，在腐蚀
介质和金属中拉应力的共同作用下，裂纹扩展；第三阶段中， 由于拉应力的局部集中，裂纹急剧生长导致零件的破坏. 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+、
用是发生在金属与介质的相界上。因此，金属腐蚀
是包括材料和环境介质两者在内的一个具有反应作
用的体系。
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一、金属腐蚀的定义

从热力学观点看，绝大多数金属在自然界中是以化
合物状态（稳定状态）存在，需耗费大力的能量从
矿物中提炼纯金属，即冶金过程。因此，大多数金
属都具有自发地与周围介质发生作用又转化为氧化
物状态（化合物）的倾向，即恢复到自然存在状态，