No.5模块三 常见的腐蚀类型 任务一 全面腐蚀与局部腐蚀 任务二 局部腐蚀(一)电偶腐蚀、点蚀
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5材料腐蚀与防护-全面腐蚀与局部腐蚀2资料
• 硝脆、碱脆、氯脆等是特定介质对特定材料的作用而发 生SCC。
• 温度影响至关重要，SCC 热激活反应。
• 溶解O2对SCC有重要影响。pH下降， SCC敏感性增大， 破裂时间缩短。
• 发生均匀腐蚀的体系则一般不会发生SCC。
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全面腐蚀与局部腐蚀
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4.7.2.3 发生SCC的电化学条件 敏感电位范围----敏感电位区
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全面腐蚀与局部腐蚀
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Zn 2+ 留在溶液中，而Cu+迅速与溶液中氯化物 作用，形成Cu2Cl2 ，接着Cu2Cl2 发生歧化反应：
Cu2Cl2 →Cu + CuCl2 Cu2+ +2e→Cu
Cu又沉积到黄铜表面，只不过再沉积的Cu呈海 绵状，疏松没强度 。
防止黄铜脱锌的措施
在α黄铜中添加少量的As（wAs=0.02～0.06%）或少 量的B（wB=0.002～0.01%）可有效防止黄铜脱锌。但 这种方法对防止α+β黄铜脱锌作用不大。
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全面腐蚀与局部腐蚀
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4.6.2 黄铜脱锌
黄铜脱锌机理:优先溶解机制、溶解再沉积机制、 空位机制和渗流机制等。
海水中黄铜脱锌按下述步骤进行：
1）黄铜中的锌和铜一起溶解； 2） Zn2+ 留在溶液中，而电位较高的Cu2+在靠近溶解地 点的表面上迅速析出，沉积到黄铜表面。对应的反应为：
阳极反应：Zn→ Zn2+ + 2e，Cu→ Cu+ + e 阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH-
溶液中穿晶开裂
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全面腐蚀与局部腐蚀
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4.7.２ 应力腐蚀开裂发生条件和特征
5材料腐蚀与防护-全面腐蚀与局部腐蚀1-精选文档
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5.2.3 电偶腐蚀影响因素
1.电偶序 工业合金在海水中偶序
Pt, C, Ti, 18/8 Mo ss, 18/8 ss, Ni, Cu/Sn, Cu/Zn, Sn, Pd, Fe, Al, Zn, Mg
较阴极性 2. 环境介质的影响 （1）介质的导电率 （2）介质的成分 （3）温度 （4）介质搅拌或流动 （5）介质的PH值
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E
5.2.2 电偶腐蚀原理
• 电偶构成, 对应总腐 蚀电流 i c ，电偶混合 电位Ecorr。 • M1，ic1 ic1’， 腐蚀速度增加。 I’
c2
Ecorr
ic2
ic i ic1 I’c
1
• M2，ic2 ic2’，腐 蚀速度下降。 • 电偶腐蚀总电流：
(偶接后产生的电偶电流)
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5.1 全面腐蚀
比较项目 腐蚀形貌
表5-1 全面腐蚀与局部腐蚀的比较
全面腐蚀 腐蚀发生在整个金属表面 局部腐蚀 腐蚀主要集中在一定的区域， 其他部分不腐蚀
阴阳极在宏观上可辨认
腐蚀电池
阴阳极在表面上随机变化， 且不可辨认 阳极面积=阴极面积
电极面积
阳极面积«阴极面积
电位
阳极电位=阴极电位=腐蚀 （混合）电位
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定义: 具有不同电极电位的两种或两种以上金属 或合金（或同一金属的各个部位）在电解质溶 液中相接触后，电位较低的金属腐蚀加速，而 电位较高的金属腐蚀反而减慢(得到了保护)。这 就是电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。
•小结
• • • • 在同一介质中，异种金属相互接触，电偶电势差异 — 电偶腐蚀 电偶腐蚀在化工/日常生活中很普遍现象 电偶腐蚀 — 金属电极构成宏观腐蚀电池 电位较低的金属腐蚀增大，电位较高的金属腐蚀速度减小
3--全面腐蚀与局部腐蚀
蚀孔出现的特定点称为点蚀源。
形成点蚀源所需要的时间为诱导时间，称孕育期。 孕育期长短取决于介质中Cl-的浓度、pH值及金 属的纯度．一般时间较长。Engell等人认 为．孕育期的倒数与Cl-浓度呈线性关系：
1/τ = K[Cl-]
(3-4)
Cl- 浓度在一定临界值以下不发生点蚀。
C点蚀坑的生长
的点蚀孔继续长大： 2)Ebr>E>Ep，不会形成新的点蚀扎，但原有的
点蚀孔将继续扩展长大； 3) E≤Ep，原有点蚀孔全部钝化，不会形成新的
点蚀孔。 Ebr值越正耐点蚀性能越好。 Ep与Ebr值越接近，钝化膜修复能力愈强。
B 点蚀源形成的孕育期
点蚀包括点蚀核的形成到金属表面出现宏观可见 的蚀孔。
D点蚀程度
点蚀程度可用点蚀系数或点蚀因子来表示:
点蚀系数=最大腐蚀深度/平均腐蚀深度
点蚀因子= P/d
图3-3 最深点蚀、平均侵蚀深度及点蚀 因子的关系。
3.2.3 影响点蚀的因素及预防措施
3.2.3.1 材料因素
1)合金元素的影响 不锈钢中Cr是最有效提高耐 点蚀性能的合金元素。
随着含Cr量的增加，点蚀电位向正方向移动。 如与Mo、Ni、N等合金元素配合，效果最好。
在敏化温度温度范围内继续延长时间，即长 时间回火处理，将发生碳化物的聚集，晶间 腐蚀将逐渐消除，如图3-8(e)。
3.4.2.2 贫化理论
认为晶间腐蚀是由于晶界析出新相，造成晶界附 近某一成分的贫乏化。
如奥氏体不锈钢回火过程中(400-800℃)过饱 和碳部分或全部以Cr23C6形式在晶界析出。
3.1.2 全面腐蚀速度及耐蚀标准
人们关心的是腐蚀速度。知道准确的腐蚀速度， 才能选择合理的防蚀措施及为结构设计提供依据。 全腐速度也称均匀腐蚀速度，常用表示方法有重 量法和深度法。
腐蚀分类PPT课件
（Pitting corrosion）
全面腐蚀 General corrosion
不均匀的全面腐蚀
均匀的全面腐蚀
3
全面腐蚀（定义）： 暴露于腐蚀环境中，在整个金属表面上进行的腐
蚀称为全面腐蚀。各部位腐蚀速率接近，金属的表 面比较均匀地减薄，金属表面无明显的腐蚀形态差 别。同时允许具有一定程度的不均匀性。 局部腐蚀（定义）：
5
5. 全面腐蚀造成金属的大量损失，所造成金属的损失量大； 6. 从技术的观点来看，这类腐蚀并不可怕，一般不会造成
突然事故。根据测定和预测的腐蚀速率，在工程设计时 可预先考虑应有的腐蚀裕量； 7. 表面可根据服役年限的要求，涂覆不同的覆盖层，包括 金属喷镀、电镀、热浸镀和各种涂料涂装体系以防止设 备的过早腐蚀破坏。
点蚀的程度： 用点蚀系数来表示， 蚀孔的最大深度和金属平均腐蚀深度的比值。
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点蚀的形貌与产生的条件
各种点蚀的形貌
a)窄深形 b)椭圆形 c)宽浅形 d)空洞形 e)底切形 f)水平形 g)垂直形
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点蚀的危害：(破坏性和隐患性最大的腐蚀形态) 点蚀导致金属的失重非常小，阳极面积很小，
局部腐蚀速度很快，常使设备和管壁穿孔，从而 导致突发事故。
第一阶段：蚀孔成核（发生） 钝化膜破坏理论和吸附理论
第二阶段：蚀孔生长（发展） “闭塞电池” 的形成为基础，并进而形
成“活化－钝化腐蚀电池”－自催化作用
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第一阶段：蚀孔成核
1. 钝化膜破坏理论： 钝化的成相膜理论认为，当电极阳极极化时，
钝化膜中的电场强度增加，吸附在钝化膜表面上的 腐蚀性阴离子（如Cl－），因其离子半径较小而在 电场的作用下进入钝化膜，使钝化膜局部成为强烈 的感应离子导体，钝化膜在该点上出现了高的电流 密度，并使阳离子杂乱移动而活跃起来。
全面腐蚀 General corrosion
不均匀的全面腐蚀
均匀的全面腐蚀
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全面腐蚀（定义）： 暴露于腐蚀环境中，在整个金属表面上进行的腐
蚀称为全面腐蚀。各部位腐蚀速率接近，金属的表 面比较均匀地减薄，金属表面无明显的腐蚀形态差 别。同时允许具有一定程度的不均匀性。 局部腐蚀（定义）：
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5. 全面腐蚀造成金属的大量损失，所造成金属的损失量大； 6. 从技术的观点来看，这类腐蚀并不可怕，一般不会造成
突然事故。根据测定和预测的腐蚀速率，在工程设计时 可预先考虑应有的腐蚀裕量； 7. 表面可根据服役年限的要求，涂覆不同的覆盖层，包括 金属喷镀、电镀、热浸镀和各种涂料涂装体系以防止设 备的过早腐蚀破坏。
点蚀的程度： 用点蚀系数来表示， 蚀孔的最大深度和金属平均腐蚀深度的比值。
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点蚀的形貌与产生的条件
各种点蚀的形貌
a)窄深形 b)椭圆形 c)宽浅形 d)空洞形 e)底切形 f)水平形 g)垂直形
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点蚀的危害：(破坏性和隐患性最大的腐蚀形态) 点蚀导致金属的失重非常小，阳极面积很小，
局部腐蚀速度很快，常使设备和管壁穿孔，从而 导致突发事故。
第一阶段：蚀孔成核（发生） 钝化膜破坏理论和吸附理论
第二阶段：蚀孔生长（发展） “闭塞电池” 的形成为基础，并进而形
成“活化－钝化腐蚀电池”－自催化作用
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第一阶段：蚀孔成核
1. 钝化膜破坏理论： 钝化的成相膜理论认为，当电极阳极极化时，
钝化膜中的电场强度增加，吸附在钝化膜表面上的 腐蚀性阴离子（如Cl－），因其离子半径较小而在 电场的作用下进入钝化膜，使钝化膜局部成为强烈 的感应离子导体，钝化膜在该点上出现了高的电流 密度，并使阳离子杂乱移动而活跃起来。
全面腐蚀与局部腐蚀
铁如果处于钝态，并且溶液中同时存在Cl- 、 Br- 、 I或ClO4-，它在酸性、中性及碱性溶液中均遭受小孔腐蚀。
锆在盐酸溶液中有高的腐蚀稳定性，但它在稀盐酸溶 液中阳极极化或有氧化剂存在时遭受强烈的小孔腐浊。
四、影响小孔腐蚀的因素:金属的性质
钛的小孔腐蚀仅发生在高浓度氯化物的沸腾溶液 中(42% MgCl2; 61%CaCl2; 86%ZnCl2 均指质量分数)以 及加有少量水的溴的甲醇溶液中。
3.3、缝隙腐蚀
1、定义 金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与
非金属之间形成特别小的缝隙（其宽度一般为 0.025一0.1mm）足以使介质进入缝隙内而又使这 些介质处于停滞状态、引起缝内金属的加速腐蚀， 这种腐蚀称为缝隙腐蚀。
2、缝隙腐蚀主要特征
(1)产生缝隙腐蚀的必要条件是，任何金属与非金 属之间形成的缝隙，其宽度必须在0.025～0.1mm的 范围内，有介质滞流在缝内，才会发生缝隙腐蚀。 当宽度大于0.1mm，介质不再处于滞流状态，则不发 生缝隙腐蚀。
电极面积 阴极 = 阳极
阳极 << 阴极
电 位 阴极 = 阳极 = 腐蚀(混合) 阴极 < 阳极
腐蚀产物 可能对金属具有保护作用 无法保护作用 Ec≠ Ea Ec= Ea= Ecorr
3.1.1、全面腐蚀速度及耐蚀性
金属遭受腐蚀后，其重量、厚度、机械性能、 组织结构及电极过程等都会发生变化。 1. 重量指标
金属小孔腐蚀的特征(三)
小孔腐蚀多发生在表面生成钝化膜的金属或 合金上，如不锈钢、铝及铝合金等。在这些金属 或合金表面的某些局部地区膜受到了破坏，膜未 受破坏的区域和受到破坏已裸露基体金属的区域 形成了活化－钝化腐蚀电池，钝化表面为阴极而 且面积比膜破坏处的活化区大得多，腐蚀就向深 处发展而形成蚀孔。
锆在盐酸溶液中有高的腐蚀稳定性，但它在稀盐酸溶 液中阳极极化或有氧化剂存在时遭受强烈的小孔腐浊。
四、影响小孔腐蚀的因素:金属的性质
钛的小孔腐蚀仅发生在高浓度氯化物的沸腾溶液 中(42% MgCl2; 61%CaCl2; 86%ZnCl2 均指质量分数)以 及加有少量水的溴的甲醇溶液中。
3.3、缝隙腐蚀
1、定义 金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与
非金属之间形成特别小的缝隙（其宽度一般为 0.025一0.1mm）足以使介质进入缝隙内而又使这 些介质处于停滞状态、引起缝内金属的加速腐蚀， 这种腐蚀称为缝隙腐蚀。
2、缝隙腐蚀主要特征
(1)产生缝隙腐蚀的必要条件是，任何金属与非金 属之间形成的缝隙，其宽度必须在0.025～0.1mm的 范围内，有介质滞流在缝内，才会发生缝隙腐蚀。 当宽度大于0.1mm，介质不再处于滞流状态，则不发 生缝隙腐蚀。
电极面积 阴极 = 阳极
阳极 << 阴极
电 位 阴极 = 阳极 = 腐蚀(混合) 阴极 < 阳极
腐蚀产物 可能对金属具有保护作用 无法保护作用 Ec≠ Ea Ec= Ea= Ecorr
3.1.1、全面腐蚀速度及耐蚀性
金属遭受腐蚀后，其重量、厚度、机械性能、 组织结构及电极过程等都会发生变化。 1. 重量指标
金属小孔腐蚀的特征(三)
小孔腐蚀多发生在表面生成钝化膜的金属或 合金上，如不锈钢、铝及铝合金等。在这些金属 或合金表面的某些局部地区膜受到了破坏，膜未 受破坏的区域和受到破坏已裸露基体金属的区域 形成了活化－钝化腐蚀电池，钝化表面为阴极而 且面积比膜破坏处的活化区大得多，腐蚀就向深 处发展而形成蚀孔。
5材料腐蚀与防护-全面腐蚀与局部腐蚀2ppt课件
4.7.3.2 吸氢变脆实际
根据SCC断口脆性特征, 而提出氢脆实际 — 裂痕内pH 下 降, 电位负移，发生： H+ 复原 H(渗入金属) H2 (析出)， 使SCC前沿变脆而开裂
吸氢脆性 开裂SCC 模型
4.7.3.3 应力吸附破裂实际
纯机械破裂机理，环境中 某些破坏性组分对金属内外表 的吸附, 减弱金属原子间的结合 力, 在应力作用下而发生应力腐 蚀开裂。
4.6.2 黄铜脱锌
黄铜脱锌机理:优先溶解机制、溶解再堆积机制、 空位机制和渗流机制等。
海水中黄铜脱锌按下述步骤进展： 1〕黄铜中的锌和铜一同溶解； 2〕 Zn2+ 留在溶液中，而电位较高的Cu2+在接近溶解 地点的外表上迅速析出，堆积到黄铜外表。对应的反响 为： 阳极反响：Zn→ Zn2+ + 2e，Cu→ Cu+ + e 阴极反响：O2+2H2O+4e→4OH-
4.7 应力腐蚀开裂〔SCC〕
4.7.1 应力腐蚀开裂的定义和特点
应力腐蚀开裂简称应力腐蚀，英文缩写SCC，指 金属在特定腐蚀介质和固定拉〔张〕应力的同时作 用下发生的脆性开裂。
应力腐蚀开裂是危害性最大的部分腐蚀破坏形状 之一，资料可以在没有明显预兆的情况下几分钟内 破裂。在腐蚀过程中一旦构成微裂纹，其扩展速度 比其它类型的部分腐蚀速度要快几个数量级。
破裂时间
4.7.2.2 环境 不同资料发生SCC的环境不同(敏感介质)
腐蚀介质中某些离子或分子对SCC有特效，如大气中微量 H2S，NH3 可使高强钢、Cu发生SCC；ppm Cl－，在高温 下可使奥氏体不锈钢发生SCC，ppm S2O32－ 可使奥氏体 不锈钢发生SCC。
硝脆、碱脆、氯脆等是特定介质对特定资料的作用而发生 SCC。 温度影响至关重要，SCC 热激活反响。 溶解O2对SCC有重要影响。pH下降， SCC敏感性增大， 破裂时间缩短。
No5模块三常见的腐蚀类型任务一全面腐蚀与局部腐蚀任务二局部腐蚀一电偶腐蚀点蚀共18页
2、培养理论联系实际的观念。
2019/11/14
3
任务一 全面腐蚀与局部腐蚀
一、全面腐蚀
1、概念
全面腐蚀亦称为均匀腐蚀指腐蚀作用以基本相同的速度在
整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一
般都是全面腐蚀。
2、特点 腐蚀分布相对较均匀 金属的腐蚀量较大 腐蚀速度较稳定，设备的寿命可以预测
Fe（OH）2＋O2 →Fe（OH）3↓ 由于介质中的Cl－不断向孔内迁移，形成 的FeCl2不断水解，孔内PH值越来越低， 导致金属更多的溶解。这种由闭塞电池
引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用，称 2为01“9/11自/14催化酸化作用”。
不锈钢在充气的氯化钠 溶液中的点蚀示意图
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任务二 局部腐蚀—点蚀
H＋＋OH－ → H2O c.添加缓蚀剂
在循环水体系中，添加缓蚀剂可防止点蚀的发生。
d.控制流速
控制适当的流速可防止点蚀。
e.电化学保护
采201用9/11电/14化学保护方法也可控制点蚀。
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【思考与讨论】
教材P54：思考题第1～3题 1、全面腐蚀和局部腐蚀有哪些区别？ 2、什么是电偶腐蚀、电偶序？ 3、什么是点蚀？特征有哪些？
Cl－向孔内迁移后与蚀孔内的Fe2＋生成 FeCl2，FeCl2再水解生成Fe（OH）2与 HCl。 Fe2＋ ＋2 Cl－ → FeCl2 FeCl2＋H2O → Fe（OH）2 ↓＋2HCl
酸性的增加会导致金属更多的溶解，而
Fe（OH）2在蚀孔处再次氧化成Fe（OH）3 而呈疏松的沉积，无多大保护作用。
【作业】 教材P55：习题第2题019/11/14
电偶腐蚀原理示意
6
任务二 局部腐蚀—电偶腐蚀
第三章1全面腐蚀与局部腐蚀
❖ 局部腐蚀是由于电化学因素的不均匀性形成局部腐蚀原电 池导致的金属表面局部集中腐蚀破坏，其阳极区和阴极区 一般是截然分开的，可以用肉眼或微观检查方法加以区分 和辨别，通常阳极面积比阴极面积小得多。
❖ 局部腐蚀原电池可由异类金属接触电池，或由介质的浓差 电池,或由活化-钝化电池构成；也可以由金属材料本身的 组织结构或成分的不均匀性以及应力或温度状态差异所引 起。
点蚀电位Eb对应着金属阳极极化曲线电 流迅速增大的位置，即钝化遭到破坏产 生了局部点腐蚀。正、反向极化曲线交 点对应的电位EP’称为保护电位（再钝化 电位），当金属的电位低于EP’而仍处于 钝化区时，不会生成点蚀孔；电位处于 Eb~ EP’之间时，不会形成新的点蚀孔， 而已有的点蚀孔会继续长大：当金属的 电位高于Eb时，不仅已形成的点蚀孔会 继续长大，而且将形成新的点蚀孔。点 蚀电位Eb越高，从热力学上讲金属的点 蚀倾向越小，而Eb与EP’越接近，则表明 金属钝化膜的修复能力越强。
适的缓蚀剂
(对 装 保 位 位 备 稳 阴3)于 护 降 定 极置 金E电p金 措 低 的 保采 属以化属 施 到 钝 护用 材下学设 ， 保 化 电电 料，保备 将 护 区 位化 处使护、 电 电 或 区学 于设。钝 镍 的 覆 合 对 免 于 在可抗纯金于敏铝5化0以点铝的不化合处0℃理提蚀可抗锈热金左和高性以点钢处，右不能提蚀，理应表退锈；高性应，避面火钢包铝能避对免镀，
❖ 从表面上看，点蚀坑多数被腐蚀产物所覆盖，呈 闭口形式，也有开口形式。孔口直径一般等于或 小于孔的深度，大小通常在数十微米到数百微米 范围。
❖ 点蚀坑的发展通常受重力影响，多数情况是从水 平表面向下生长，少数是在垂直表面上发展，极 少数情况是从材料朝下的表面向上生长。
二、点蚀机理
❖ 局部腐蚀原电池可由异类金属接触电池，或由介质的浓差 电池,或由活化-钝化电池构成；也可以由金属材料本身的 组织结构或成分的不均匀性以及应力或温度状态差异所引 起。
点蚀电位Eb对应着金属阳极极化曲线电 流迅速增大的位置，即钝化遭到破坏产 生了局部点腐蚀。正、反向极化曲线交 点对应的电位EP’称为保护电位（再钝化 电位），当金属的电位低于EP’而仍处于 钝化区时，不会生成点蚀孔；电位处于 Eb~ EP’之间时，不会形成新的点蚀孔， 而已有的点蚀孔会继续长大：当金属的 电位高于Eb时，不仅已形成的点蚀孔会 继续长大，而且将形成新的点蚀孔。点 蚀电位Eb越高，从热力学上讲金属的点 蚀倾向越小，而Eb与EP’越接近，则表明 金属钝化膜的修复能力越强。
适的缓蚀剂
(对 装 保 位 位 备 稳 阴3)于 护 降 定 极置 金E电p金 措 低 的 保采 属以化属 施 到 钝 护用 材下学设 ， 保 化 电电 料，保备 将 护 区 位化 处使护、 电 电 或 区学 于设。钝 镍 的 覆 合 对 免 于 在可抗纯金于敏铝5化0以点铝的不化合处0℃理提蚀可抗锈热金左和高性以点钢处，右不能提蚀，理应表退锈；高性应，避面火钢包铝能避对免镀，
❖ 从表面上看，点蚀坑多数被腐蚀产物所覆盖，呈 闭口形式，也有开口形式。孔口直径一般等于或 小于孔的深度，大小通常在数十微米到数百微米 范围。
❖ 点蚀坑的发展通常受重力影响，多数情况是从水 平表面向下生长，少数是在垂直表面上发展，极 少数情况是从材料朝下的表面向上生长。
二、点蚀机理
金属常见的腐蚀形式
--
第四节 缝隙腐蚀
1 缝隙腐蚀：金属部件在介质中，由于金属 与非金属或金属与金属之间形成特别小的 缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态，引起 缝内金属加速度腐蚀。 特点：极为普遍，金属与任何材料；
Fe2++2Cl- →FeCl2
FeCl2+2H2O → Fe(OH)2+2HCl → 酸性增加导致金属的更大溶解→ Fe(OH)2在孔口氧化为Fe(OH)3疏松沉淀→ 氯离子不断向孔内迁移→水解pH下降→ 环境不断恶化——由闭塞电池引起孔内酸化 从而加速腐蚀的作用，称“自催化酸化作用”
--
3 影响因素：材料，介质成分，流速和温度 （1）材料
--
2 机理
点蚀为什么要有诱导期？为什么仅在极其 局部的区域内发生？
点蚀核的形成及材料表面状况
金属表面
膜不完整
钝化金属（钝化膜）：溶解—修复
➢ 基底金属与邻近完好钝化膜之间构成局部电池
（基底金属为阳极，钝化膜为阴极）→点蚀核→孔 口介质pH增大→有沉淀生成→ 孔口沉积形成闭塞 电池→保护穴位→酸度增加，腐蚀速度增大（自 催化酸化作用）→蚀坑增大→诱导期结束（进入 高速溶解阶段）
介质温度升高，会使低温下不发生点蚀 的材料发生点蚀。
--
4 防止 （1）从材料角度出发
①选用耐点蚀合金（钼、高纯不锈钢） ②保护表面膜 ③增加壁厚延长蚀孔穿透时间 （2）从环境、工艺角度出发 尽量降低介质中氯离子、溴离子及氧化性金属 离子的含量。 （3）添加缓蚀剂 （4）控制流速（滞流或缺氧下易发生点蚀） （5）电化学保护—阴极保护
并尽量避免大阴极/小阳极的面积组合； （2）施工中可考虑在不同金属的连接处加以绝
缘。（法兰连接处用绝缘材料的垫片） （3）涂料涂覆在阴极性金属，减小阴极面积； （4）缓蚀剂，减缓介质的腐蚀性； （5）设计时要考虑到易于腐蚀的阳极部件在维
第四节 缝隙腐蚀
1 缝隙腐蚀：金属部件在介质中，由于金属 与非金属或金属与金属之间形成特别小的 缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态，引起 缝内金属加速度腐蚀。 特点：极为普遍，金属与任何材料；
Fe2++2Cl- →FeCl2
FeCl2+2H2O → Fe(OH)2+2HCl → 酸性增加导致金属的更大溶解→ Fe(OH)2在孔口氧化为Fe(OH)3疏松沉淀→ 氯离子不断向孔内迁移→水解pH下降→ 环境不断恶化——由闭塞电池引起孔内酸化 从而加速腐蚀的作用，称“自催化酸化作用”
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3 影响因素：材料，介质成分，流速和温度 （1）材料
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2 机理
点蚀为什么要有诱导期？为什么仅在极其 局部的区域内发生？
点蚀核的形成及材料表面状况
金属表面
膜不完整
钝化金属（钝化膜）：溶解—修复
➢ 基底金属与邻近完好钝化膜之间构成局部电池
（基底金属为阳极，钝化膜为阴极）→点蚀核→孔 口介质pH增大→有沉淀生成→ 孔口沉积形成闭塞 电池→保护穴位→酸度增加，腐蚀速度增大（自 催化酸化作用）→蚀坑增大→诱导期结束（进入 高速溶解阶段）
介质温度升高，会使低温下不发生点蚀 的材料发生点蚀。
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4 防止 （1）从材料角度出发
①选用耐点蚀合金（钼、高纯不锈钢） ②保护表面膜 ③增加壁厚延长蚀孔穿透时间 （2）从环境、工艺角度出发 尽量降低介质中氯离子、溴离子及氧化性金属 离子的含量。 （3）添加缓蚀剂 （4）控制流速（滞流或缺氧下易发生点蚀） （5）电化学保护—阴极保护
并尽量避免大阴极/小阳极的面积组合； （2）施工中可考虑在不同金属的连接处加以绝
缘。（法兰连接处用绝缘材料的垫片） （3）涂料涂覆在阴极性金属，减小阴极面积； （4）缓蚀剂，减缓介质的腐蚀性； （5）设计时要考虑到易于腐蚀的阳极部件在维
No5模块三常见的腐蚀类型任务一全面腐蚀与局部腐蚀任务二局部腐蚀一电偶腐蚀点蚀ppt课件
HCO3－＋OH－ → H2O＋CO32－
溶液中的点蚀示意图
Ca2＋＋CO32－→ CaCO3↓
CaCO3与铁锈在孔口沉积，形成闭塞电池。
2021/6/7
任务二 局部腐蚀—点蚀
3、自催化酸化作用—小孔的形成 随着孔内金属离子浓度的增加，孔内产生
过多的正电荷，此时介质中的Cl－向孔 内迁移，以维持溶液的电中性。
任务一 全面腐蚀与局部腐蚀
一、全面腐蚀
1、概念 全面腐蚀亦称为均匀腐蚀指腐蚀作用以基本相同的速度在
整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一 般都是全面腐蚀。
2、特点 ➢ 腐蚀分布相对较均匀 ➢ 金属的腐蚀量较大 ➢ 腐蚀速度较稳定，设备的寿命可以预测 ➢ 对设备的检测也较容易，一般不会发生突发事故 注：由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质测算 出它的腐蚀速度，在设计时可预留一定的腐蚀裕度，所以全面 腐2蚀021的/6/7危害性一般比较小。
任务一 全面腐蚀与局部腐蚀
二、局部腐蚀
1、概念
局部腐蚀指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区
域，而其
它部位基本没有发生腐蚀；或者是金属某一部位的腐
蚀速度比
其它部位的腐蚀速度快得多，显示了局部腐蚀破坏的 痕迹。 危害更严重
2、特点
金属损失的总量不是很大
突发性
灾难性 2021/6/7
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任务二 局部腐蚀—电偶腐蚀
三、影响因素 a.资料
【思索】为什么？
具有自钝化特性的金属或合金易发生点蚀。
b.介质成分
含有氯离子的介质易引起点蚀，点蚀激发剂、点蚀促
进剂。
c.流速
点蚀通常发生在静滞的溶液中。有流速或提高流速常
可减轻或不发生点蚀。
金属常见的腐蚀形式
精品课件
2 机理 闭塞电池模型（以碳钢在中性海水中的缝隙腐蚀为例）
（1）缝隙内外溶液溶解氧浓度一致， 氧化还原速度相等； （2）滞留影响，缝隙内氧难以 补充，氧化还原反应终止，缝 隙外氧还原继续，形成氧浓差 电池（大阴极/小阳极） 缝隙内阳极：Fe→Fe2++2e 缝隙外阴极： O2+2H2O+4e →4OH二次腐蚀产物在缝隙口形成，闭塞电池
合的金属位置距离越远，电位差值越大，阳极金 属（电位较负）腐蚀程度显著增加。 （4）腐蚀介质的导电性：介质导电性差，电阻大， 电偶腐蚀电流不易分散而集中在阳极上，腐蚀加 剧。
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3 影响因素 （1）环境
电偶腐蚀中一般较不耐蚀的金属是阳极，但环境 不同电位有时出现逆转。(Tab.3-2) （2）面积效应 电偶腐蚀电池中阴极和阳极面积之比对腐蚀过程 的影响。 阴、阳极面积比的增大与阳极的腐蚀速度呈直线 函数关系，增加极为迅速。 大阳极-小阴极，阳极腐蚀速度较慢； 大阴极-小阳极，阳极腐蚀速度加剧。
介质温度升高，会使低温下不发生点蚀 的材料发生点蚀。
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4 防止 （1）从材料角度出发
①选用耐点蚀合金（钼、高纯不锈钢） ②保护表面膜 ③增加壁厚延长蚀孔穿透时间 （2）从环境、工艺角度出发 尽量降低介质中氯离子、溴离子及氧化性金 属离子的含量。 （3）添加缓蚀剂 （4）控制流速（滞流或缺氧下易发生点蚀） （5）电化学保护—阴极保护
溶解修复基底金属与邻近完好钝化膜之间构成局部电池基底金属为阳极钝化膜为阴极点蚀核孔口介质ph增大有沉淀生成孔口沉积形成闭塞电池保护穴位酸度增加腐蚀速度增大自催化酸化作用蚀坑增大诱导期结束进入高速溶解阶段金属表面膜不完整蚀孔外金属电位较正阴极
第三章 金属常见的腐蚀形式
2 机理 闭塞电池模型（以碳钢在中性海水中的缝隙腐蚀为例）
（1）缝隙内外溶液溶解氧浓度一致， 氧化还原速度相等； （2）滞留影响，缝隙内氧难以 补充，氧化还原反应终止，缝 隙外氧还原继续，形成氧浓差 电池（大阴极/小阳极） 缝隙内阳极：Fe→Fe2++2e 缝隙外阴极： O2+2H2O+4e →4OH二次腐蚀产物在缝隙口形成，闭塞电池
合的金属位置距离越远，电位差值越大，阳极金 属（电位较负）腐蚀程度显著增加。 （4）腐蚀介质的导电性：介质导电性差，电阻大， 电偶腐蚀电流不易分散而集中在阳极上，腐蚀加 剧。
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3 影响因素 （1）环境
电偶腐蚀中一般较不耐蚀的金属是阳极，但环境 不同电位有时出现逆转。(Tab.3-2) （2）面积效应 电偶腐蚀电池中阴极和阳极面积之比对腐蚀过程 的影响。 阴、阳极面积比的增大与阳极的腐蚀速度呈直线 函数关系，增加极为迅速。 大阳极-小阴极，阳极腐蚀速度较慢； 大阴极-小阳极，阳极腐蚀速度加剧。
介质温度升高，会使低温下不发生点蚀 的材料发生点蚀。
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4 防止 （1）从材料角度出发
①选用耐点蚀合金（钼、高纯不锈钢） ②保护表面膜 ③增加壁厚延长蚀孔穿透时间 （2）从环境、工艺角度出发 尽量降低介质中氯离子、溴离子及氧化性金 属离子的含量。 （3）添加缓蚀剂 （4）控制流速（滞流或缺氧下易发生点蚀） （5）电化学保护—阴极保护
溶解修复基底金属与邻近完好钝化膜之间构成局部电池基底金属为阳极钝化膜为阴极点蚀核孔口介质ph增大有沉淀生成孔口沉积形成闭塞电池保护穴位酸度增加腐蚀速度增大自催化酸化作用蚀坑增大诱导期结束进入高速溶解阶段金属表面膜不完整蚀孔外金属电位较正阴极
第三章 金属常见的腐蚀形式