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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属材料的腐蚀分类金属腐蚀的分类：按照反应的特性，金属腐蚀可分为1,化学腐蚀2，生物腐蚀3，电化学腐蚀。化学腐蚀是指氧化剂和金属表面接触，发生化学反应导致的腐蚀。生物腐蚀是指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。电化学腐蚀是指发生电化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀是最普遍和最严重的腐蚀，因此研究电化学腐蚀具有重要的意义！电化学腐蚀的机理：金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是
2、进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中，金属表
3、面会形成一种微电池，也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极，不叫正、负极)。阳极上发生氧化反应，使阳极发生溶解，阴极上发生还原反应，一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中CO2，SO2，NO2等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行。(1)(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)阳极(Fe)：Fe=Fe2+2e
4、-Fe2+2H2O=Fe(OH)22H+阴极(杂质)：2H+2e-=H2电池反应：Fe2H2O=Fe(OH)2H2由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。(2)(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)阳极(Fe)：Fe=Fe2+2e-阴极：O22H2O4e-=4OH-总反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成Fe(OH)3脱水生成Fe2O3铁锈。钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。Fe2H2O=Fe(OH)2H2O22H2O4e-4OH-2FeO22H2O=2Fe(OH)22H+2e-H2氧浓差腐蚀：当锅炉停用时，积留
5、在锅炉联箱、汽包及炉管低凹处的水，由于水的表层接触大气，溶解氧的浓度大，而较深层溶解氧的浓度相对地较小，这就在同一金属表面出现不同的电极电位，氧浓度大的区域电位高，为阴极，氧浓度小的区域电位低，为阳极，从而造成腐蚀，这就是通常所说的水线腐蚀。因为水线腐蚀是由氧浓度差引起的，所以把这类腐蚀称为氧浓差腐蚀。氧浓差腐蚀危害：氧浓差腐蚀表现更为严重的是，当金属表面一旦出现这类腐蚀产物时，由于这些产物比较疏松，并且不是连续覆盖在金属表面上，这就造成了腐蚀产物下面与腐蚀产物边缘溶氧浓度不均匀，因腐蚀产物阻止了氧的扩散，在其下部形成了缺氧的阳极区，在其边缘形成了富氧的阴极区，进而发生氧浓差腐蚀。结果是阳极区
6、的坑愈来愈深，阴极区的腐蚀产物愈积愈多，这样，在金属表面上出现疏密不匀、高低不等的鼓包。鼓包的颜色由于铁的氧化物成分不同，由黄褐色到砖红色不等。表层下面的腐蚀产物为Fe3O4黑色粉末。如果将这些腐蚀产物除掉，便呈现出一个个的腐蚀坑。当汽包或联箱内沉积有水渣，在锅炉停用时，由于这些地方容易积存水分和吸收潮气，同样会造成氧浓差腐蚀，所以这些地方要比其他部位腐蚀严重得多。氧浓差腐蚀的运用：利用氧浓差腐蚀原理制作各种类型的电池。最常见的氧浓差电池有两种类型，一种是在不同深度的水中由于溶解氧浓度不同而造成演共度梯度产生的氧浓度差电池，如水线腐蚀；另一种则是冷却水系统中最常见，也是危险最大的污垢下腐蚀或叫
7、做沉淀物全自动过滤器。金属材料的腐蚀类型及其试验方法1.均匀腐蚀均匀腐蚀是指在整个合金材料表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。其形貌特征是发生全面腐蚀时，材料的厚度逐渐变薄，甚至腐蚀穿透。全面腐蚀是机械设备在实际使用中发生失效的基本形式。全面腐蚀代表材料总的重量损失。这种腐蚀可以通过简单的浸泡试验，或查阅腐蚀方面的文献资料，或凭生产经验加以预测，便于估计设备的寿命。在选用耐蚀材料时，其全面腐蚀性能是耐蚀性的最基本要求。均匀腐蚀试验最常用的是重量法，即将试样臵于试验介质中，经一定时间后测量其重量变化，求出其腐蚀速率，标准为GB/T101241998金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法2.点腐蚀
8、钝化型金属之所以能抗腐蚀乃是由于其表面能形成一层具有保护性的钝化膜。然而，一旦这层钝化膜遭到破坏，而又缺乏自钝化的条件或能力，金属就会发生腐蚀，如果腐蚀仅仅集中在设备的某些特定点域，并在这些点域形成向深处发展的腐蚀小坑，而金属的大部分表面仍保持钝性的腐蚀现象，称为点腐蚀。点腐蚀的试验方法主要有电化学法和化学浸泡法。电化学法主要是测量试样的不锈钢击穿电位。其标准为GB/T178991999不锈钢点蚀电位测量测量方法化学浸泡法主要是采用三氯化铁溶液进行点腐蚀化学加速试验。其标准为GB/T178991999不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法。3.晶间腐蚀晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，
9、它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。常用的不锈钢和合金钢的晶间腐蚀试验方法有：草酸电介浸蚀法GB/XX不锈钢10草酸浸蚀试验方法，硫酸硫酸铁法GB/XX不锈钢硫酸硫酸铁腐蚀试验方法，沸腾硝酸法GB/XX不锈钢65硝酸腐蚀试验方法，硝酸氢氟酸法GB/XX不锈钢硝酸氢氟酸腐蚀试验方法，硫酸硫酸铜法GB/XX不锈钢硫酸硫酸铜腐蚀试验方法。晶间腐蚀试验方法的选择根据经验及需要而定。大致原则是：一般介质采用硫酸硫酸铜法；65硝酸法不轻易使用，主要用于60到
10、沸点的稀硝酸介质和合成尿素介质；含Mo不锈钢一般用硝酸氢氟酸法；10草酸法主要用作其他方法筛选之用。4.缝隙腐蚀缝隙腐蚀是在电介质溶液中，在金属与金属或非金属表面之间狭窄的缝隙内，由于溶液的移动收到阻滞，在缝隙内溶液中氧耗竭后，氯离子即从缝隙外向缝隙内迁移，又由于金属氯化物的水解自催化酸化过程，导致钝化膜的破裂，因而产生与自催化点腐蚀相类似的局部腐蚀。它可能破坏机械连接的整体性和密封性，给设备的正常运行造成严重的障碍或失效，甚至出现破坏事故。缝隙腐蚀通常发生在一些电解质溶液停滞的缝隙中或屏蔽的表面内。在通用机械设备中，法兰的连接处，与铆钉、螺栓、垫片、垫圈、阀座、松动的表面沉积物以及附着的海洋
11、生物等相接触处，还有列管换热器胀管间隙处等，都容易发生缝隙腐蚀。需要指出的是，即使没有氯离子存在，也可能产生缝隙腐蚀。其常用的试验方法有：三氯化铁化学浸泡和电化学方法两种。三氯化铁化学浸泡法标准：GB/T101271998不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法。5.应力腐蚀机械设备零件在应力和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂根据介质的主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等，而分别称为氯裂、碱裂、硝裂及氧裂等。应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂；它与单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极
12、弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。机械设备和部件发生应力腐蚀开裂必需同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。根据应力加载的方法不同，应力腐蚀试验方法主要分为四类：恒变形法给予试样一定的变形，对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定。恒载荷法即把单轴拉伸型的试样沿轴向施加应力,在腐蚀介质中试验,比较断裂时间的长短,或利用应力与断裂时间的关系曲线,来提出应力腐蚀开裂的临界应力scc.慢应变速率法是在专门设计的慢应变速率应力试验机上，使试样在腐蚀介质中以一定的应变速度拉伸，直至断裂。分析试样的破断情况和断
13、口特征等，以评定其应力腐蚀开裂敏感性。断裂力学法使用楔形张开加载型试样进行研究，以预先制有裂纹的试样给以各种K值，测定裂纹停止扩展的临界值KISCC。其标准有：GB/T41571984金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法GB/T178981999不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法GB/T101261988铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法可产生应力腐蚀破坏的金属材料环境的组合主要有以下几种：奥氏体不锈钢氯离子、氯化物+蒸气、硫化氢、碱液等；碳钢及低合金钢介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸；含钼奥氏体不锈钢碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等；黄铜氨气及溶液
14、、氯化铁、湿二氧化硫等；钛含盐酸的甲酸或乙醇、熔融氯化钠；铝湿硫化氢、含氢硫化氢、海水。金属材料的腐蚀类型金属材料在工业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。不同材料在不同负荷及不同介质环境的作用下，其腐蚀形式主要有以下几类：一般腐蚀：金属裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀，虽降低构件受力有效面积及其使用寿命，但比局部腐蚀的危害性小。晶间腐蚀：指沿品界进行的腐蚀，使晶粒的连接遭到破坏。这种腐蚀的危害性最大，它可以使金属变脆或丧失强度，敲击时失去金属声响，易造成突然事故。晶间腐(来自:写论文网:金属材料的腐蚀分类)蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式，这是由于晶界区域与晶内成分或应力有差别，引起晶界区域电
15、极电位显著降低而造成的电极电位助差别所致。应力腐蚀：金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的，这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化介质和碱性氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀，在许多设备的事故中占相当大的比例。点腐蚀：点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展，最后穿透金属。点腐蚀危害性很大，尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆，以避免腐蚀加深。点腐蚀产生的原因是在介质的作用下，金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。或者在含有氯离子的介质中，材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀。腐蚀疲劳：金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。显著降低钢的疲劳强度，导致过早断裂。腐蚀疲劳不同于机械疲劳，它没有一定的疲劳极限，随着循环次数的增加，疲劳强度一直是下降的。除了上述各种腐蚀形式以外，还有由于宏观电池
