点蚀腐蚀机理
不锈钢腐蚀机理发生原因和维护处理方法
不锈钢腐蚀机理发生原因和维护处理方法不锈钢是一种抗腐蚀性能极好的金属材料，但在特定条件下仍然可能发生腐蚀。
不锈钢腐蚀的机理主要有三种：点蚀腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀。
以下将分别介绍每种腐蚀机理的发生原因和相应的维护处理方法。
1.点蚀腐蚀：点蚀腐蚀是不锈钢上出现的小孔洞或凹陷的形式，通常是由于材料表面的保护层被部分破坏或被去除所导致的。
（1）发生原因：点蚀腐蚀的发生原因主要有：a.氧化铁皮：不锈钢焊接时，焊缝周围容易形成氧化铁皮，这些铁皮上的离子会对不锈钢产生腐蚀。
b.离子污染：不锈钢表面被有机物、污垢或液滴等污染，这些污染物中的离子会引发腐蚀。
c.金属离子：铁、铜、镍等金属元素的离子会导致点蚀腐蚀。
（2）维护处理方法：a.避免过度热处理：过度热处理会破坏不锈钢的表面保护层，因此应避免过度热处理。
b.清洁不锈钢表面：定期清洗不锈钢表面的有机物、污垢和液滴等污染物，尽量保持表面清洁。
c.选用合适的不锈钢材料：根据具体环境条件选择合适的不锈钢材料，能够更好地抵抗点蚀腐蚀。
2.晶间腐蚀：晶间腐蚀是在不锈钢材料的晶界处发生的腐蚀，会导致不锈钢的结构性能下降。
（1）发生原因：晶间腐蚀的发生原因主要有：a.焊接热影响区域：焊接过程中，不锈钢的热影响区域容易出现晶间腐蚀。
b.高温环境：在高温环境中，不锈钢的晶界会因为积累了一定的铬碳化物而变得不稳定，容易发生晶间腐蚀。
（2）维护处理方法：a.控制焊接参数：合理控制焊接参数，避免焊接热影响区域出现晶间腐蚀。
b.降低温度：在高温环境下，尽量降低不锈钢的工作温度，以减少晶间腐蚀的可能性。
c.选择合适的不锈钢材料：对于在高温环境下工作的设备，应选择具有良好抗晶间腐蚀性的不锈钢材料。
3.应力腐蚀：应力腐蚀是由于不锈钢在受到应力力学作用时在特定环境中发生的腐蚀，会导致不锈钢的断裂。
（1）发生原因：应力腐蚀的发生原因主要有：a.应力作用：不锈钢在受到应力作用下会发生应力腐蚀。
b.腐蚀介质：特定的腐蚀介质会加剧不锈钢的应力腐蚀。
孔蚀的机理
孔蚀，也被称为点蚀，是一种极其局部的腐蚀形式，会导致金属随机产生小孔。
孔蚀主要存在于易钝化处理的金属复合材料中，如不锈钢板材等。
其发生的主要原因是表面部分存在的缺陷以及溶液中存在的能破坏钝化处理膜的非特异正离子。
这些因素导致钝化处理膜被部分破坏，从而引发电偶腐蚀，使小区域变成阳极（发生氧化反应），而更大的区域变成阴极（发生还原反应）。
这种腐蚀是极其局部的，仅限于小区域，且离子扩散有限。
孔蚀的机理涉及到多个因素，如小区域的去钝化、阳极氧化反应、阴极还原反应、电偶腐蚀等。
为了防止孔蚀，可以采用抗腐蚀性能更强的材料、控制环境条件、涂层保护、表面处理等方法。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询材料学专家。
铝合金的海水点蚀机理
铝合金的海水点蚀机理铝合金是一种常用的材料，其具有优异的物理性能，被广泛应用于船舶、海洋工程等领域。
然而，铝合金在海水环境下容易发生点蚀现象，从而降低其使用寿命和安全性能。
因此，深入探究铝合金的海水点蚀机理对于提高其耐蚀性能具有重要意义。
首先，铝合金在海水环境中容易发生蚀蚀作用。
由于海水中含有丰富的氯离子和氧化剂，与铝合金表面发生电化学反应，形成氧化膜和氢氧化铝层。
这些物质在水的作用下容易形成钝化层，保护铝合金表面不被进一步腐蚀。
然而，在海水中存在着诸如沙子、碎屑等介质，这些物质会磨损铝合金表面的钝化层，从而导致铝合金表面暴露在海水中而发生点蚀作用。
其次，海水中的微生物也是铝合金点蚀的重要因素。
海水中存在着丰富的微生物群落，这些微生物在铝合金表面生长繁殖，是铝合金点蚀的重要因素。
海水中的微生物会产生一些有机化合物和酸碱物质，进而降低海水的pH值，形成强酸或强碱环境，从而加速铝合金的腐蚀作用。
另外，海水中的微生物还会产生一些胶体蛋白质、微生物胞体等粘附物质，容易附着在铝合金表面，形成生物膜，加速铝合金点蚀的发生。
最后，海水中的温度、盐度等环境因素也会影响铝合金点蚀的发生。
海水温度升高会加速铝合金的腐蚀速率，因此，当温度过高时，铝合金易受到点蚀作用。
而盐度的高低也会影响铝合金点蚀的发生，当海洋经历洪水、洪涝和暴雨时，海水盐度下降，导致污染物质和营养物质的增加，这也会对铝合金点蚀的发生产生负面影响。
综上所述，铝合金点蚀的形成是一个复杂的过程，涉及到海水中多种因素的作用。
深入了解铝合金在海水环境中的点蚀机理，有利于更好地防止铝合金在海洋工程、船舶等领域的使用中出现腐蚀现象，保证人们在使用中的安全性和经济性。
腐蚀过程中点蚀和腐蚀的关系
腐蚀过程中点蚀和腐蚀的关系
腐蚀是指材料（特别是金属材料）与周围介质（如水、空气、酸、碱、盐、溶剂等）作用生成相应的化合物而丧失原来性质的过程。
这个过程至少包括三个基本步骤：腐蚀介质中的腐蚀性离子通过对流和扩散向材料表面迁移；在材料表面发生电极反应；以及电极反应产物向介质中迁移或在材料表面形成覆盖层。
腐蚀是一个热力学自发过程，是一个不可逆转的过程。
点蚀，也称为坑蚀或小孔腐蚀，是金属腐蚀的一种特殊形式。
它通常发生在含有卤素离子（如氯离子）的溶液中，这些离子会破坏金属表面的钝化膜，导致在金属表面形成小而深的腐蚀坑。
点蚀是一种局部腐蚀，其腐蚀速率远高于一般腐蚀，且难以预测和控制。
点蚀与腐蚀的关系可以从以下两个方面来理解：
1.点蚀是腐蚀的一种特殊形式：腐蚀是一个广义的概念，包括所有材料与环境相
互作用而失去原有性质的过程。
而点蚀是腐蚀的一种具体表现形式，特指在金
属表面形成小而深的腐蚀坑的现象。
因此，点蚀可以被视为腐蚀的一个子集。
2.点蚀加速了腐蚀的进程：由于点蚀是在金属表面的局部区域进行的，因此它会
导致该区域的金属迅速溶解并形成腐蚀坑。
这些腐蚀坑不仅破坏了金属的外观
和性能，还会加速腐蚀的进程。
因为一旦钝化膜被破坏，金属就会暴露在更多
的腐蚀介质中，从而加速腐蚀反应的发生。
总之，点蚀是腐蚀的一种特殊形式，它会导致金属表面的局部区域迅速溶解并形成腐蚀坑。
这种现象不仅破坏了金属的外观和性能，还会加速整个腐蚀过程的进行。
因此，在设计和使用金属材料时，需要特别注意防止点蚀的发生。
为什么锈蚀呈点状的原理
为什么锈蚀呈点状的原理
锈蚀呈点状的原因可以从以下几个方面理解：
1.钝化膜的破坏：在某些侵蚀性阴离子，如氯化物离子（如CI-、Br-、l-、
C104-等）的影响下，钝态金属（如不锈钢）的钝化膜可能会局部破坏，引发点蚀。
2.氧化环境：为了保护高耐腐蚀性能的钝态金属，通常需要氧化环境，但这
恰恰也是引发点蚀的条件。
3.重金属离子和含氧离子：重金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）和含氧离
子（如H2O2、O2等）的氯化物溶液也容易引发点蚀。
4.温度影响：点蚀速率会随着温度的升高而增加。
例如，在浓度为4%～10%
的氯化钠溶液中，当温度达到90℃时，点蚀造成的重量损失最大；而对于更稀的溶液，最大值则出现在更高的温度。
5.电化学腐蚀：钢板在吊装、运输过程中可能会损伤其保护层，当没有保护
层的钢板与水接触后，会发生电化学腐蚀，导致小阳极-大阴极的腐蚀模式，进而引发点蚀。
6.积水问题：在存储过程中，如果钢板之间的防潮防雨措施做得不到位，可
能导致钢板之间形成积水。
由于缝隙处的空气不流通，这些积水会长时间存在于钢板的缝隙之间。
在水的影响下，钢板点蚀逐渐发展扩大，随着钢板局部CL-浓度的不断增加，加速腐蚀坑内Fe2+的水解，分解出H+，酸化点蚀坑内部环境，加速点蚀发展。
这个自催化过程将持续进行，导致蚀坑向纵深发展，从而造成钢板表面的点状锈蚀。
综上所述，锈蚀呈点状的原因是多方面的，包括金属表面的钝化膜破坏、氧化环境、重金属离子和含氧离子的影响、温度的作用、电化学腐蚀以及积水问题等。
在实际工作中，需要采取有效的措施防止船板出现粗糙和点状锈蚀。
点蚀的机理 -回复
点蚀的机理-回复点蚀的机理是指在某些金属表面出现不规则的凹痕或颗粒状的腐蚀现象。
点蚀机理的探究对于保护金属表面和提高材料的耐蚀性具有重要意义。
本文将从蚀损形成的条件、蚀损机理以及应对措施等方面对点蚀的机理进行详细探讨。
首先，要了解点蚀的机理，我们需要明确形成点蚀的条件。
在大气中，金属表面会与水分、氧气等物质发生反应，形成氧化物保护膜。
然而，当金属表面存在缺陷或脱落的保护膜时，水分和氧气便可以进一步侵蚀金属表面。
此外，持续的湿润环境和一些特定的活性离子也会加速这一过程。
在这种情况下，点蚀就有可能发生。
接下来，我们将详细介绍点蚀的机理。
点蚀一般发生在金属表面存在脆弱区域或微缺陷的地方，比如金属晶界、孔洞、裂纹等。
当这些弱点暴露在湿润的环境中时，液体中的自由氧、阳离子或其他化学物质可以通过渗透和扩散的方式进入金属表面。
这些氧化剂或化学物质可以与金属表面发生反应，形成氧化物，同时释放出电子。
而在金属表面上，局部区域可能形成阳极和阴极两个极性。
在阳极区域，金属因为电子流失而氧化腐蚀，形成了一个蚀坑。
而在阴极区域，电子得到补充，保持其金属状态。
这样一来，表面的金属不断地在阳极和阴极区域之间转移，从而加剧了蚀损的程度。
这种不断发展的过程会导致蚀坑的进一步扩大和加深，最终形成点蚀。
然而，要防止点蚀的发生，我们可以采取一些有效的措施。
首先，提高金属表面的抗蚀性是关键。
这可以通过增加蚀剂材料的阻隔能力、提供更好的保护膜、增加金属的抗蚀性等方式来实现。
例如，可以选择抗蚀性强的合金来代替纯金属材料。
其次，保持金属表面的光滑和无缺陷是重要的。
通过精细的加工和表面处理，可以减少金属表面的缺陷，从而降低点蚀的发生概率。
此外，控制环境湿度和氧气浓度也是重要的，可以采取适当的措施来防止金属表面暴露在潮湿的环境中，比如使用密封膜、干燥装置等。
此外，在一些特殊情况下，可以添加一些蚀剂抑制剂来延缓或阻止点蚀的发生。
总结起来，点蚀是金属表面在特定条件下的腐蚀现象。
不锈钢的点腐蚀机理
不锈钢的点腐蚀机理在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微,这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。
金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀.点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。
一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀.另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。
4。
1 电化学腐蚀的基本原理通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。
当2种活泼性不同的金属（如铜和锌)浸入电解质溶液,2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过,在此过程中活泼金属(锌）将被消耗掉，也就是被电化学腐蚀。
不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关,即电流密度越大腐蚀速度越快.各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K （25℃)，气体分压1。
01MPa下的平衡电极电位。
标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。
由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度(浓度)、温度、气体分压。
另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜.除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在.金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。
4。
2 不锈钢的耐腐蚀原理不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的(例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜）,致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性.合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+）阳离子重新形成薄膜。
如果铬的比例低于完全保护所需要的比例,铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。
不锈不锈钢的点蚀原理和防止点蚀的办法
不锈钢的点蚀原理和防止点蚀的办法点蚀又叫做小孔腐蚀、点蚀或坑蚀。
它是金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但在局部地方出现腐蚀小孔并向深处发展的一种腐蚀破坏形式。
有些蚀孔孤立存在，有些蚀孔却紧凑地连在一起，看上去像一片粗糙的表面。
蚀孔可大可小，但一般都比较小，如下图不同点蚀坑的截面图，就尺寸大小而言，蚀孔的深度一般等于或大于蚀孔的直径。
点蚀是双相不锈钢最有害的腐蚀形态之一。
蚀孔往往又是应力腐蚀裂纹和腐蚀疲劳裂纹的起始部位。
点蚀原理：不锈钢表面的钝化膜由于不锈钢中存在的缺陷、夹杂和溶质等的不均一性，使钝化膜在这些地方较为脆弱，在特定的腐蚀性溶液中容易被破坏，破坏的部分便成为活化的阳极，周围区成为阴极区，两者的面积比非常小时，阳极的电流密度很大，活性溶解加速，遂成为许多针状的小孔。
不锈钢以及其他依赖钝化而耐蚀的金属，在含有特定阴离子(氯离子、溴离子、次氯酸盐离子或硫代硫酸盐离子)的溶液中。
只要腐蚀电位(或阳极极化时外加的电位)超过点蚀电位Eb，就能产生点蚀。
双相不锈钢点蚀的机制与其他不锈钢相同。
点蚀的过程包括蚀孔的形成和长大两个过程。
1. 蚀孔的形成阶段。
钝化膜本来具有新陈代谢和自我修补的机能。
使钝化膜在溶液中处于不断溶解和随时形成的动平衡状态。
如果溶液中含有Cl-，就会破坏这种平衡，在金属表面的局部地点形成一些小蚀坑(其尺寸多为直径20～30微米)。
这些小蚀坑随后也可能得到修复，即发生再钝化，使其不再扩大。
这种不再扩大的小蚀坑一般是开放式的。
小蚀坑的形成地点虽然可以在光滑表面的任何位置随机分布，但是，如果不锈钢表面上存在硫化物夹杂、晶界碳化物或其他薄弱点。
则小蚀坑将优先在这些地方形成。
2. 长蚀源的扩大和点蚀的发展阶段。
试验证明，在点蚀源扩大的最初阶段，溶解下来的金属离子Men+发生水解生成H+：Men+ + nH2O = Me(OH)n + nH+使同小蚀坑接触的溶液层的pH值下降,形成一个强硬性的溶液区，这反过来加速了金属的溶解，使蚀孔扩大、加深。
材料的腐蚀失效形式与机理
材料的腐蚀失效形式与机理材料的腐蚀失效是指材料在特定环境中，由于与介质的相互作用而发生结构破坏、性能下降或失去原有功能的现象。
腐蚀失效形式多种多样，包括点蚀、晶间腐蚀、面蚀、疲劳腐蚀、应力腐蚀裂纹等。
这些失效形式的背后有不同的腐蚀机理。
点蚀是指材料表面产生局部凹陷，通常呈圆形或坑状，直径从几个微米到数毫米，深度从亚微米到几百微米不等。
点蚀主要受介质的氧化性、酸度和温度等因素影响，一般发生在金属表面的氧化层上。
它的形成机理涉及到材料的局部电化学腐蚀过程，包括阳极溶解、阴极反应和局部电池腐蚀等。
晶间腐蚀是指局部晶界处或金属晶粒内部发生腐蚀现象。
晶间腐蚀通常是由于材料的晶界或金属晶粒内部间隙处存在特殊的化学环境，导致晶界或晶粒内部的原子被溶解出来。
这种腐蚀形式常见于不锈钢和高强度合金等金属材料，其机理涉及到晶间腐蚀敏感区域的析出物形成和腐蚀介质的侵入等。
面蚀是指材料表面连续性大面积消失的失效形式，通常是由于腐蚀介质与材料表面反应所致。
如金属表面遭受酸性溶液的腐蚀，溶液中的酸与金属表面的原子发生反应，从而导致金属离子溶解出来。
面蚀通常伴随着材料质量的明显损失，可以通过测量质量损失和材料厚度的减少来评估蚀损的程度。
疲劳腐蚀是指材料在交变应力作用下，在存在腐蚀介质的环境中发生疲劳失效。
疲劳腐蚀失效常常表现为材料表面出现裂纹，并逐渐扩展到内部，最终导致材料断裂。
疲劳腐蚀失效的机理涉及到腐蚀介质在裂纹尖端的浓聚、金属的动态应力强化、腐蚀产物的流失等因素。
应力腐蚀裂纹是指材料在受力的同时与腐蚀介质接触，引起裂纹形成和扩展。
应力腐蚀裂纹失效常见于高强度合金和不锈钢等材料，尤其是在高温、高湿度和高应力环境下。
其机理涉及到腐蚀介质的局部浸润和扩散，产生应力集中和材料内部的氢脆等。
综上所述，材料的腐蚀失效形式与机理是多种多样的，涉及到材料的电化学性质、晶体结构、应力状态、腐蚀介质特性和环境因素等。
对腐蚀失效形式和机理的深入研究有助于制定腐蚀防护策略，提高材料的耐腐蚀性能。
不锈钢的点腐蚀机理
不锈钢的点腐蚀机理在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。
金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。
一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀。
另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。
4.1 电化学腐蚀的基本原理通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。
当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液，2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过，在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉，也就是被电化学腐蚀。
不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关，即电流密度越大腐蚀速度越快。
各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K （25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。
标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。
由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。
另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。
除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在。
金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。
4.2 不锈钢的耐腐蚀原理不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。
合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。
如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。
5.2 点腐蚀
铜的孔蚀
不锈钢的点蚀
点腐蚀的重要特征
1. 点蚀多发生在表面生成氧化膜或钝化膜的金属 材料上，或有阴极性镀层的金属上。
2. 点蚀常常发生在有特殊离子的介质中，即有氧 化剂和同时有活性阴离子存在的钝化性溶液中。 活性阴离子是发生点蚀的必要条件。 点腐蚀是一种外观隐蔽而破坏性极大的局部腐蚀 形式。
3. 点蚀发生在特定临界电位以上。（见图5-5）
缝隙腐蚀的主要特征
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0.025~0.25mm的范围内，有介质滞流在缝内， 才会发生缝隙腐蚀。 2. 造成缝隙腐蚀的条件比较广泛。如金属结构的连接、金属与非 金属的连接、金属表面的沉积物、附着物、腐蚀产物等都会形 成缝隙。 3. 几乎所有的金属或合金都会产生缝隙腐蚀，几乎所有腐蚀介质 都会引起金属缝隙腐蚀。
试验周期：对大多数不锈钢24h试验周期即可满足要求，而 对合金元素含量高的一些不锈钢，虽经72h试验，其腐蚀率之 间的差别仍很小，以致采用化学法难以鉴别它们耐蚀性的蚀孔深度、数目、大小及 外观尺寸等综合分析和评价。
2、电化学测定法： 动电位法：GB 3.5%NaCl、30±1℃、10×10mm、扫 描速度20mV/min。（图1-69）
2、蚀孔的生长阶段：点蚀通过腐蚀逐渐形成闭塞电池，而 引起蚀孔内酸化自催化的过程。
闭塞电池的形成条件：
（1）具备阻碍液相传 质过程的几何条件，在 孔口腐蚀产物的堆积可 在局部造成传质困难； （2）氯离子的迁移
氯离子在阳极电流和维 持电中性的共同作用下， 向孔内迁移。
（3）酸性自催化环境的形成
Fe2++H2O=Fe(OH)2+2H+
4 缓蚀剂的选用 对铁和碳钢：硫酸盐、硝酸盐、碳酸钠、碳酸钠十磷 酸钠、OH－、亚硝酸盐、氨、明胶、淀粉和喹啉等； 对不锈钢：硫酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、铬 酸盐、钼酸盐、磷酸盐、碳酸盐和OH－等； 对锌：磷酸盐和铬酸盐等； 对铝及其台金：硫酸盐、硝酸盐、铬酸盐、醋酸盐、 苯甲酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和酒石酸盐等； 对镍：OH－、硫酸盐、硝酸盐及苄基－n－二丙硫醚 (BPS)等； 对锆：硫酸盐、硝酸盐、铬酸盐、高氯酸盐、氯酸盐 和亚硝酸盐等。
氯化物会导致点蚀和应力腐原理
氯化物会导致点蚀和应力腐原理氯化物在工程材料中的应用广泛，但同时也存在一些潜在风险，其中包括点蚀和应力腐蚀。
本文将以氯化物导致点蚀和应力腐蚀为主题，从原理、影响因素、预防措施等方面进行详细讨论。
一、点蚀的原理点蚀是指金属表面局部区域产生的小孔洞或凹坑。
氯化物是导致点蚀的主要因素之一。
其作用机理主要包括两个方面：一是氯化物的存在导致金属表面的局部腐蚀，形成小孔洞；二是氯化物通过极化效应，降低了金属的极化能力，使得金属更易腐蚀。
二、应力腐蚀的原理应力腐蚀是指金属在受到外界应力作用下，在特定介质中发生的腐蚀现象。
氯化物也是导致应力腐蚀的重要因素之一。
其作用机理主要包括三个方面：一是氯化物在介质中能够增加金属的应力集中程度，使得金属表面出现微小的应力集中区域；二是氯化物作为电解质，加速了金属的电化学反应速度，使得腐蚀更为迅速；三是氯化物可以影响金属的裂纹扩展行为，导致金属在应力作用下更易发生断裂。
三、影响因素氯化物导致点蚀和应力腐蚀的影响因素主要包括：氯化物浓度、温度、氯化物类型、金属材料和应力状态等。
1.氯化物浓度：氯化物的浓度越高，对金属的腐蚀作用越大。
2.温度：温度越高，金属和氯化物之间的反应速率越快，导致腐蚀加剧。
3.氯化物类型：不同类型的氯化物对金属的腐蚀效果有所不同，如氯化铵和氯化钙的腐蚀作用较大。
4.金属材料：不同金属对氯化物的腐蚀抵抗能力不同，某些金属对氯化物的腐蚀更为敏感。
5.应力状态：应力作用下，金属的腐蚀形式和速率有所变化，更易发生应力腐蚀。
四、预防措施为了避免氯化物导致的点蚀和应力腐蚀，工程实践中可以采取以下预防措施：1.选择适当的材料：选择抗氯化物腐蚀性能较好的金属材料，如不锈钢、高合金钢等。
2.提高金属表面的耐氯化物能力：通过表面处理技术，如防腐涂层、阳极处理等，提高金属表面对氯化物的耐蚀性能。
3.合理设计和施工：在工程设计和施工过程中，考虑到氯化物的影响，采取合理的措施，如增加材料厚度、减少应力集中等。
换热器中铜管的点蚀机理及影响因素研究
换热器中铜管的点蚀机理及影响因素研究换热器中铜管的点蚀机理及影响因素研究一、引言换热器作为常用的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
在换热器中，铜管是常用的材料之一，具有优良的导热性和耐腐蚀性能。
然而，在长期使用过程中，铜管表面可能发生点蚀现象，降低了换热器的效能并缩短了使用寿命。
因此，对换热器中铜管的点蚀机理及影响因素进行研究具有重要意义。
二、点蚀机理1. 电化学腐蚀作用铜管表面存在氧化铜薄膜，当存在腐蚀介质时（如水中的氧、酸、碱等），薄膜可能被破坏，使铜暴露在腐蚀介质中。
当铜管表面的缺陷区域具有较高阳极极性时，容易发生阳极腐蚀而形成点蚀。
2. 流动腐蚀作用流体在铜管内径流动时，会形成一定的流动模式，并导致管壁的阻力分布不均匀。
由于流体速度的不均匀分布，导致流体在某些局部速度特别高的地方，抬高了溶液中氧的浓度，形成高氧化性区域，加速了铜表面的腐蚀和点蚀。
3. 化学腐蚀作用腐蚀介质中的一些离子（如氯离子、硫酸根离子等）在铜管表面吸附并与铜离子发生氧化还原反应，生成具有剧毒性的物质，进而形成点蚀。
4. 应力腐蚀作用在一定的环境条件下，铜管表面存在的应力集中区域受到外界环境和应力作用，容易出现腐蚀和点蚀。
当外界环境中存在腐蚀介质时，应力集中处的铜离子被迅速蚀去，形成点蚀。
三、影响因素1. 腐蚀介质的性质腐蚀介质的pH值、温度、氧浓度、腐蚀性物质的浓度等都会影响铜管的点蚀。
比如，酸性、高温、高氧浓度和高腐蚀物浓度的腐蚀介质容易导致点蚀。
2. 流体的流速流体在管道内的流速直接影响流体与铜管壁的接触时间和腐蚀物质的扩散速度。
当流速过高时，会加剧铜管表面的腐蚀和点蚀。
3. 材料的纯度和缺陷铜管的材料纯度和表面缺陷会影响点蚀的发生。
材料纯度低的铜管表面存在较多的杂质，易形成点蚀的初始核；而表面缺陷（如裂纹、麻点等）则容易成为腐蚀介质的初始侵蚀点，从而导致点蚀。
4. 温度和压力温度和压力也会对点蚀产生影响。
铝在酸溶液中的点腐蚀过程
铝在酸溶液中的点腐蚀过程摘要：文章在梳理了已有的关于铝与盐酸、硫酸反应的研究的基础上，尝试从动力学的角度分析了铝在盐酸中的点腐蚀过程。
关键词：铝与酸反应点腐蚀腐蚀机理1．已有研究的概述中学化学中，铝与HCl、H2SO4的反应是两个常见而且重要的化学反应，从离子角度分析，二者的反应实质相同，可表示为：2Al + 6H+＝Al3＋＋3H2↑。
由浓度对反应速率的影响可知，在其它条件相同的情况下，等物质的量浓度的HCl、H2SO4分别与铝反应时，由于H2SO4溶液中的H＋浓度比HCl中的大，则后者的反应速率应该比前者大。
但实验表明，铝与HCl反应非常剧烈，而与H2SO4几乎观察不到有气体放出。
这种实验现象与理论推断的矛盾，给中学化学中关于“铝及其化合物”的教学造成了极大的困惑，面对学生的质疑，教师无法给出合理的解释。
基于此，近年来不断有教师在探究铝与酸反应的机理，试图找出导致铝与HCl、H2SO4的反应现象差异的根本原因。
梳理已有的关于HCl、H2SO4的反应的研究，发现主要集中在如下两个方面：一是铝与HCl、H2SO4的反应快慢的实验研究，二是关于铝与HCl、H2SO4反应快慢的原因的分析。
1．1关于铝与酸反应快慢的研究已有实验表明，除去氧化膜的铝片，分别加入到相同物质的量浓度的HCl、H2SO4的溶液中，发现铝与HCl能够剧烈反应，而铝在与H2SO4溶液中，开始时有极少量气泡产生，但很快便会中止[1]。
对比实验表明，在铝与H2SO4反应的试管中，加入少量固体NaCl粉末则能够加快反应速率。
说明Cl－参与了铝与H＋的反应过程，使反应速率加快[2]。
1．2 铝与酸反应快慢的原因分析关于氯离子影响铝与酸反应速率的原因，已有的解释主要有如下两种观点。
一种观点认为，由于Cl－半径小，穿透能力强，故容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，使金属发生腐蚀。
另一种观点则认为，Cl－破坏氧化膜的根本原因是由于Cl－极易被金属吸附，优先被吸附在铝的氧化膜上，并把表面氧化膜中的氧原子排除掉 [3]。
材料腐蚀失效形式与机理
4.3 氢脆（ hydrogen embrittlement）
氢脆是由于氢离子扩散到金属内部形成固溶态或金属氢化 物，导致金属韧性下降和材料变脆的现象。
氢化物的析出，破坏了晶体结构的完整性，在外加应力作 用下局部引发了裂纹，材料变脆，这与应力腐蚀开裂有点相似， 只是应力腐蚀开裂出现在金属的阳极敏感区，氢脆出现在金属 阴极敏感区，有时称为氢致应力腐蚀开裂（HISCC ）。 氢脆是高强合金钢中经常出现的一种隐患。 在核电设备中，锆包壳在高温运行时，由于吸收腐蚀反应 生成氢，形成 ZrH1.5脆性相，最终加速包壳材料的老化和脆化。
图3 - 12 不锈钢 SCC 分叉裂纹
图3 - 13 SCC 的沿晶开裂（ 150 ×）
4.2 腐蚀疲劳（ corrosion fatigue）
腐蚀疲劳，即腐蚀疲劳开裂，是指金属在交变载荷 和腐蚀介质的共同作用下发生的脆性断裂。
腐蚀疲劳有以下几个特点：
（1）没有疲劳极限（ fatigue limit ）； （2）与应力腐蚀开裂不同，纯金属只要有腐蚀介质存在， 也会发生腐蚀疲劳； （3）金属的腐蚀疲劳强度与其耐蚀性有关； （4）腐蚀疲劳裂纹大多起源于表面或凹坑，裂纹源数量 较多，腐蚀疲劳裂纹主要是穿晶，也有沿晶开裂； （5）腐蚀疲劳开裂是脆性断裂，没有宏观的塑性变形， 断口面上有腐蚀物。
3.5 晶间腐蚀（intergranular corrosion ）
晶间腐蚀是金属在特定腐蚀介质中沿晶粒边界或晶界 附近发生的腐蚀，从而使晶粒间结合力遭到破损。这是一 种非常局部的腐蚀现象。 晶界上由于存在杂质元素，较活泼的金属元素的富集 或某种相的析出，会引起周围某一合金元素的贫乏，使晶 界或其毗邻狭窄区域的化学稳定性降低，同时介质对这些 区域有较大的浸蚀性，其余部位相对较小，这样便出现了 晶间腐蚀。
材料腐蚀与防护-5讲-腐蚀形态及机理
• 孔内介质呈滞流状态 • 溶解氧不易向内扩散
孔内金属难以钝化 • 金属离子不易向外扩散
金属离子增加，氯离子迁入以维持 电中性，形成氯化物（FeCl2）
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 高浓氯化物水解，孔内酸度增 加，促使阳极溶解加快
MCl2 + 2 H2 O M (OH)2 + 2 H++ 2Cl-
• 蚀孔内部的电化学条件发生了显著的改变，对蚀孔的生长有很大的 影响，因此蚀孔一旦形成，发展十分迅速
• 蚀孔发展的主要理论是以“闭塞电池”的形成为基础，并进而形成 “活化-钝化腐蚀电池”的自催化理论
点蚀的机理-蚀孔发展
• 闭塞电池的形成条件：
(a)具备阻碍液相传质的几何条件
• 如在孔口腐蚀产物的塞积可在局部造成传质困难 • 缝隙及应力腐蚀的裂纹也都会出现类似的情况
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 孔内金属表面：活化态，电位较负 • 孔外金属表面：钝化态，电位较正 • 孔内-孔外：活态-钝态微电偶腐蚀
电池 • 面积比：大阴极-小阳极，阳极电
流密度很大 • 蚀孔快速加深 • 孔外金属受到阴极保护
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 孔内反应：Fe→Fe2++2e Cr →Cr3++3e、Ni →Ni2++2e
点蚀程度用点蚀系数来表示，即蚀孔的最大深 度和金属平均腐蚀深度的比值。
点蚀
• 点蚀的危害： 点蚀导致金属的失重非常小，由于阳极面积 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。 对孔蚀的检查比较困难。 蚀孔尺寸很小，且经常被腐蚀产物遮盖。
点腐蚀发生的条件
点腐蚀是一种局部的腐蚀现象，通常发生在金属材料表面，而大部分表面不腐蚀或腐蚀轻微。
以下是点腐蚀发生的一些条件：
1. 钝态材料的破坏：点腐蚀通常是由于材料表面的钝化层或保护层局部被破坏引起的。
2. 特定的化学环境：某些化学物质特别是卤素离子（如氯离子Cl-）的存在，会显著增加金属发生点腐蚀的风险。
例如，不锈钢在含有氯离子的环境中容易发生点腐蚀。
3. 电化学条件：当金属表面存在电化学不均匀性时，比如在缝隙或其他隐蔽区域，容易形成氧浓差电池，从而诱发点腐蚀。
4. 温度因素：温度的升高通常会加速腐蚀过程，包括点腐蚀的发生。
5. pH值：溶液的酸碱度也会影响点腐蚀的发生，某些金属在特定pH值下更容易发生点腐蚀。
6. 时间因素：持续的化学或电化学作用可能会导致钝化层的逐渐减薄，最终导致点腐蚀的发生。
综上所述，点腐蚀是一种具有破坏性的腐蚀形式，其发生受到多种因素的影响。
了解这些条件有助于采取相应的预防措施，以减少点腐蚀的风险，延长金属材料的使用寿命。
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点蚀的理论模型
M M e +→+
22244O H O e OH -++→
点蚀研究方法：
1) 电化学方法
2) 氯化铁试验法：
试验溶液为10%FeCl ·6H2O 溶液，其中稍许加入1/20NHCl 溶液以进行酸化，根据试样的孔蚀数量、大小、深度或是重量的改变来评定。
2 应力腐蚀测试方法
1) 四点弯曲法：
δ=12Ety/（3L 2-4A 2）
L ：外侧支点间的距离；
A ：内外支点间的距离。
2) C 形环法
Δ=d 0-d 外径=δπD 2/4EtZ ；
3) WOL 试样
3/2(3.46 2.38)I Pa H K BH a
=+ Δ应力加载前后的外径变化，δ应力值，t 厚度，D 平均直径，Z 修正项，E 弹性系数。
环境脆化机理主要包括活性通道腐蚀机理（APC ）和氢脆开裂（HE ）。
不足处是没有与裂纹内溶液化学性质的研究结合起来。
不锈钢的开裂主要理论有：
1) 吸附理论
B 原子吸附于裂纹尖端，造成A-A0之间的结合力下降和破坏。
这个理论能很好的解释SC
C 对环境物质的依赖关系以及很好的解释缓蚀剂的作用。
2) 电化学理论
应力腐蚀开裂是一种因金属表面阳极溶解而产生的现象，应力有加速阳极溶解的作用。
3) 膜破裂理论
应力作用导致膜破裂形成新鲜表面，促进阳极溶解。
4) 隧道腐蚀理论
腐蚀从(111)面上生成的蚀孔底部和缝隙部分开始发展，与此同时，在应力的作用下产生塑性破裂，左右隧道相互连接，在应力作用下产生塑性破裂，左右隧道相互连接，最后造成断裂。
5) 腐蚀产物楔入理论
裂纹内产生的腐蚀产物的楔入作用造成裂纹的扩展。
6) 氢脆理论
奥氏体主要是阳极溶解，但是马氏体容易形成氢脆。
在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应，所生成的氢进入钢中。