氨对铜腐蚀

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氨对铜导线腐蚀的影响(摘自--发电机组水冷却系统中铜的腐蚀情况)

氨对铜导线腐蚀速度与氨含量有关,氨含量高时,氨蚀发展很快。通过试验,发现在氨含量大于10~100 mg/L时,有明显氨蚀现象出现;凝结水氨含量不高(一般约在1 mg/L左右,由给水pH调节上限决定),并且内冷水水质受电导率控制,也不发生氨的浓缩,故往内冷水中补凝结水,一般不会发生氨蚀。当往内冷水补加氨的除盐水,就可能使氨的含量达10~100 mg/L,所以此时,要对电导率进行严格控制,方能避免氨蚀的发生。

由于氨能与铜离子形成稳定的铜氨络合物,加速铜的腐蚀,其实,氨对铜的腐蚀是有条件的,只有当溶解氧存在,同时氨的浓度较大时,才能导致铜的腐蚀;有关资料表明:只有当氨的浓度超过10mg/L时,黄铜的腐蚀速度才有明显上升。

表面膜破裂学说应力腐蚀机理。在含氨的介质中,铜和铜合金表面生成“晦暗膜”(tarnish,以Cu2O为主体的氧化物薄膜),而铜合金晶界优先生成此膜。晦暗膜质脆,在拉应力作用下发生破裂。据铃木等研究,纯铜上晦暗膜在晶粒上破裂,黄铜上晦暗膜在晶界上破裂。膜破裂处,溶液腐蚀晶界;随后又缓慢地重新生成膜,并沿晶界生长,当新生成的膜成长到一定厚度以后,形变量达到能使晦暗膜破裂的程度,新膜又发生破裂。如此循环往复,造成应力腐蚀破裂。纯铜产生穿晶破裂,黄铜产生晶间破裂。破裂是不连续进行的,破裂面应呈阶梯状,断口呈锯齿状条纹(有图但我不会贴)。

铜应力腐蚀破裂的影响因素。受拉应力的黄铜在淡水、高温高压水和蒸汽以及一切含氨(或NH4+)的介质中,都可能发生应力腐蚀破裂。最容易引起铜合金应力腐蚀破裂的是氨和能派生氨(或NH4+)的物质,以及硫化物。即使是微量的氨(几个ppm)也能使受拉应力的黄铜产生应力腐蚀破裂。水分或湿气、氧、SO2、CO2和氰等物质都会加速破裂。含锌量少于20%的黄铜,在自然环境中一般不产生应力腐蚀破裂。含锌量大于20%的黄铜,含锌量愈高,应力腐蚀破裂敏感性愈大。黄铜中加入铝、镍、锡能减轻应力腐蚀破裂。一般,黄铜件的应力腐蚀破裂都是在只有残余应力(甚至无负荷)的情况下发生的。冷加工变形的黄铜件,加工后未进行退火的,其残余应力较大,在上述介质中容易引起应力腐蚀破裂。所以,退火消除应力是防止黄钢应力腐蚀破裂的最常用的有效措施。

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