常見的局部腐蝕主要包括:電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕(孔蝕) 、縫隙腐蝕 、晶間腐蝕 、SSC硫化氫應(yīng)力腐蝕 、腐蝕疲勞 、磨耗腐蝕 。
1. 電偶腐蝕
異種金屬在同一介質(zhì)中接觸,由于金屬的電極電位不等,構(gòu)成腐蝕電池,有電偶電流流動(dòng),使電位較低的金屬溶解速度增加,造成接觸處的局部腐蝕。
電偶腐蝕的本質(zhì)是:在電解質(zhì)溶液中,不同電極電位的金屬構(gòu)成的宏觀腐蝕電流,引起電位較低的金屬加速腐蝕,而同時(shí)對(duì)電位較高的金屬起陰極保護(hù)作用。
2. 點(diǎn)腐蝕(孔蝕)
在金屬表面的局部區(qū)域,出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔(直徑數(shù)十微米,孔深度≥孔徑),其余部分不出現(xiàn)腐蝕或腐蝕很輕微。
一般只有表面有鈍化膜的金屬會(huì)出現(xiàn)這種腐蝕形態(tài)。如不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金等。
孔蝕機(jī)理:孔蝕必須經(jīng)歷:孔蝕誘發(fā)與孔蝕發(fā)展階段。
孔蝕產(chǎn)生的必備條件:鈍化體系,臨界Cl-濃度,臨界溫度,孕育(誘發(fā))時(shí)間。
3. 縫隙腐蝕
金屬部件在介質(zhì)中,由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成很小的縫隙( 0.025~0.1 mm),使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài),引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕。(機(jī)理為閉塞電池)。
寬度大于0.1 mm的縫隙,縫內(nèi)介質(zhì)不至于形成滯留,也就不會(huì)形成這種腐蝕。
法蘭連接面、螺母壓緊面、焊縫氣孔、銹層等,他們與金屬的接觸面上無形中形成了縫隙;砂泥、積垢、雜屑等沉積在金屬表面上,無形中也會(huì)形成縫隙。
幾乎所有的金屬和合金都會(huì)產(chǎn)生縫隙腐蝕。幾乎所有的介質(zhì),包括中性、接近中性、以及酸性的介質(zhì)都會(huì)引起縫隙腐蝕,但又以充氣的含活性陰離子的中性介質(zhì)最易發(fā)生。
4. 晶間腐蝕
腐蝕沿著金屬或合金的晶粒邊界或它的鄰近區(qū)域發(fā)展,晶粒本身腐蝕很輕微。
這種腐蝕使晶粒間的結(jié)合力大大減小,嚴(yán)重時(shí)可使機(jī)械強(qiáng)度完全喪失。不易檢測(cè),危害性很大。
不銹鋼、鋁合金、鎂合金、鎳基合金等都是晶間腐蝕敏感性強(qiáng)的材料。在受熱情況下使用或焊接過程都會(huì)造成晶間腐蝕的問題。
5. SSC硫化氫應(yīng)力腐蝕
金屬材料在固定拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下所引起的破裂,簡(jiǎn)稱應(yīng)力腐蝕。
工程中常用的金屬材料,如不銹鋼、銅合金、碳鋼和高強(qiáng)度鋼等,在特定介質(zhì)中都有可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。按照腐蝕條件的苛刻程度,材料可在幾分鐘或幾年內(nèi)破裂。
在腐蝕過程中,材料先出現(xiàn)微裂紋后再擴(kuò)展為宏觀裂紋。裂紋一旦形成,其擴(kuò)展速度很快。
6. 腐蝕疲勞
金屬材料在循環(huán)應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下所引起的腐蝕形態(tài),稱為腐蝕疲勞。
金屬產(chǎn)生腐蝕疲勞時(shí),局部產(chǎn)生宏觀腐蝕裂紋。和純機(jī)械疲勞相比,腐蝕疲勞的危害性更大。因?yàn)?,機(jī)械疲勞只有在疲勞極限之上才會(huì)產(chǎn)生,而腐蝕疲勞卻可以在極低的循環(huán)應(yīng)力作用下發(fā)生。
7. 磨耗腐蝕
由于介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度大,或介質(zhì)與金屬構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大,導(dǎo)致金屬局部表面遭受嚴(yán)重的腐蝕破壞,簡(jiǎn)稱磨蝕。
流動(dòng)介質(zhì)可以是氣體、液體、或含有固體顆粒、氣泡的液體等。絕大多數(shù)的金屬與合金都難免遭受這類腐蝕的損壞。
主要包括:湍流腐蝕和空泡腐蝕。
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